介紹焊接后消除應(yīng)力的實(shí)用方法

硬齒面減速機(jī)是一種在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，焊接是其制造過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)影響減速機(jī)的性能和使用壽命，因此消除焊接應(yīng)力至關(guān)重要。以下將詳細(xì)介紹幾種常見(jiàn)的硬齒面減速機(jī)焊接后消除應(yīng)力的方法。

熱處理法

熱處理法是消除硬齒面減速機(jī)焊接應(yīng)力常用的方法之一。它通過(guò)將焊接后的減速機(jī)加熱到一定溫度，并保持一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，使金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而達(dá)到消除應(yīng)力的目的。

具體來(lái)說(shuō)，熱處理法可分為整體熱處理和局部熱處理。整體熱處理是將整個(gè)減速機(jī)放入熱處理爐中進(jìn)行加熱和冷卻，這種方法適用于較小的減速機(jī)或?qū)ο龖?yīng)力要求較高的情況。例如，某企業(yè)生產(chǎn)的小型硬齒面減速機(jī)，在焊接完成后，采用整體熱處理工藝，將減速機(jī)加熱到 600 - 650℃，保溫 2 - 3 小時(shí)，然后以每小時(shí) 50 - 100℃的速度緩慢冷卻至室溫。經(jīng)過(guò)這種處理后，減速機(jī)的焊接應(yīng)力得到了有效消除，其運(yùn)行穩(wěn)定性和使用壽命都得到了顯著提高。

局部熱處理則是只對(duì)焊接部位進(jìn)行加熱和冷卻，適用于大型減速機(jī)或無(wú)法進(jìn)行整體熱處理的情況。在局部熱處理時(shí)，需要使用專門(mén)的加熱設(shè)備，如感應(yīng)加熱裝置或火焰加熱裝置，對(duì)焊接部位進(jìn)行精確加熱。例如，對(duì)于大型硬齒面減速機(jī)的焊接接頭，可采用感應(yīng)加熱的方式，將焊接部位加熱到合適的溫度，然后進(jìn)行保溫和冷卻。這種方法可以在不影響減速機(jī)其他部位性能的前提下，有效消除焊接應(yīng)力。

振動(dòng)時(shí)效法

振動(dòng)時(shí)效法是利用振動(dòng)設(shè)備使焊接后的減速機(jī)產(chǎn)生一定頻率和振幅的振動(dòng)，通過(guò)振動(dòng)使金屬內(nèi)部的晶粒發(fā)生微觀塑性變形，從而降低和均化焊接應(yīng)力。

振動(dòng)時(shí)效法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、成本低、處理時(shí)間短，而且不會(huì)對(duì)減速機(jī)的材料性能產(chǎn)生影響。在實(shí)際應(yīng)用中，首先需要根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸選擇合適的振動(dòng)設(shè)備和振動(dòng)參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，振動(dòng)頻率應(yīng)在減速機(jī)的固有頻率附近，振幅則根據(jù)減速機(jī)的大小和焊接應(yīng)力的大小進(jìn)行調(diào)整。

例如，某工廠在生產(chǎn)硬齒面減速機(jī)時(shí)，采用振動(dòng)時(shí)效法消除焊接應(yīng)力。他們將振動(dòng)設(shè)備安裝在減速機(jī)的合適位置，設(shè)置好振動(dòng)頻率和振幅，讓減速機(jī)振動(dòng) 30 - 60 分鐘。經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí)效處理后，對(duì)減速機(jī)進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)焊接應(yīng)力明顯降低，同時(shí)減速機(jī)的抗變形能力也得到了提高。

噴丸處理法

噴丸處理法是利用高速噴射的彈丸撞擊焊接表面，使表面產(chǎn)生塑性變形，從而引入殘余壓應(yīng)力，抵消焊接產(chǎn)生的拉應(yīng)力。

在噴丸處理過(guò)程中，彈丸的材質(zhì)、尺寸、噴射速度和噴射角度等參數(shù)都會(huì)影響處理效果。常用的彈丸材質(zhì)有鋼丸、鑄鐵丸和玻璃丸等。一般來(lái)說(shuō)，鋼丸的硬度較高，適用于消除較大的焊接應(yīng)力；玻璃丸則比較柔軟，適用于對(duì)表面質(zhì)量要求較高的情況。

例如，某企業(yè)對(duì)硬齒面減速機(jī)的焊接部位進(jìn)行噴丸處理。他們選用直徑為 0.5 - 1.0mm 的鋼丸，以 50 - 70m/s 的速度噴射到焊接表面，噴射角度為 45° - 90°。經(jīng)過(guò)噴丸處理后，焊接表面產(chǎn)生了均勻的殘余壓應(yīng)力，有效提高了減速機(jī)的疲勞壽命和抗應(yīng)力腐蝕能力。

錘擊法

錘擊法是一種簡(jiǎn)單而古老的消除焊接應(yīng)力的方法。它通過(guò)用錘子敲擊焊接部位，使焊接金屬產(chǎn)生塑性變形，從而釋放焊接應(yīng)力。

在使用錘擊法時(shí)，需要注意敲擊的力度和頻率。敲擊力度過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致焊接部位產(chǎn)生裂紋，而敲擊力度過(guò)小則無(wú)法達(dá)到消除應(yīng)力的效果。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)采用較小的錘子，以適當(dāng)?shù)牧Χ群皖l率進(jìn)行敲擊。

例如，在一些小型硬齒面減速機(jī)的焊接生產(chǎn)中，工人會(huì)在焊接完成后，立即用小錘子對(duì)焊接部位進(jìn)行錘擊。他們按照一定的順序，從焊接接頭的一端開(kāi)始，逐漸向另一端敲擊，使焊接金屬在錘擊的作用下產(chǎn)生均勻的塑性變形。經(jīng)過(guò)錘擊處理后，焊接應(yīng)力得到了一定程度的降低。

靜態(tài)過(guò)載法

靜態(tài)過(guò)載法是對(duì)焊接后的減速機(jī)施加一定的靜態(tài)載荷，使焊接部位產(chǎn)生塑性變形，從而消除部分焊接應(yīng)力。

在實(shí)施靜態(tài)過(guò)載法時(shí)，需要根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，合理確定加載的方式和大小。加載方式可以是拉伸、壓縮或彎曲等。例如，對(duì)于一些承受拉伸載荷的硬齒面減速機(jī)焊接結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)其施加一定的拉伸載荷，使焊接部位產(chǎn)生塑性變形。

某科研機(jī)構(gòu)對(duì)一種新型硬齒面減速機(jī)的焊接部件進(jìn)行靜態(tài)過(guò)載處理。他們根據(jù)部件的承載能力，確定了合適的加載大小和加載時(shí)間。經(jīng)過(guò)靜態(tài)過(guò)載處理后，對(duì)部件進(jìn)行應(yīng)力分析，發(fā)現(xiàn)焊接應(yīng)力明顯降低，同時(shí)部件的力學(xué)性能也得到了改善。

綜上所述，硬齒面減速機(jī)焊接后消除應(yīng)力的方法有多種，每種方法都有其特點(diǎn)和適用范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)減速機(jī)的具體情況，選擇合適的消除應(yīng)力方法，以確保減速機(jī)的性能和質(zhì)量。