米6体育app官网下载

热时效加振动时效，更有效去除叶轮铸造残余应力

更新时间：2022/5/7  点击数：843

    叶轮是水米6体育app官网下载机、发动机、风机和压缩机等产品的关键部件，其作用是对流过的液体或气体进行增压或能量转换，其常用的材料有铸铁、铸钢、铸铝和非金属材料等。按其结构形式可将叶轮分为闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮3 类，其中闭式叶轮由叶片和前后盖板组成。 闭式叶片通常为不规则曲面，且曲面的翘曲度大、壁厚薄，对尺寸精度、形状公差及表面粗糙度等质量要求高，铸造工艺繁杂。在叶轮的铸造、热处理过程中，工件内部会产生残余应力，而残余应力会降低工件的实际承载能力、使工件变形或产生尺寸变化、加速应力腐蚀、减低疲劳寿命，因此消除工件内部的残余应力尤为重要。

消除残余应力的办法

退火
将工件提升到一定温度，保温一段时间后，随炉降温，可以使工件内部晶粒产生位错滑移和位错攀移，从而达到快速消除残余应力的目的。去除残余应力的过程促进了平衡相的形成和析出，这些平衡相尺寸粗大，会严重影响工件的力学性能，并不适合铝合金闭式叶轮去除残余应力。
热时效
热时效是将金属放置在加热炉中，经过升温、保温和降温3 个过程，使金属迅速膨胀和收缩，从而降低材料的屈服极限。加工完成后，残余应力高的地方就会超出屈服极限，使工件产生晶格滑移和微小的塑性变形，从而将残余应力释放、降低和均化。该工艺的优点是能够大幅降低残余应力，若炉温均匀，严格控制升、降温度可消除50% ～ 70% 的残余应力。
振动时效
振动时效技术是一项环保型新技术，在该技术的基础上出现了智能型振动时效设备。目前，人们已经在焊接件、铸件、压力容器件、柴油机机身和水泥设备等方面进行了应力消除研究，并取得了一定的成果。但是，振动时效需要根据工件的形状、大小等具体结构设计不同的工艺参数，工艺较复杂且难掌握。

    热时效和振动时效是两种常见的消除应力技术。对于叶轮而言，因其薄壁结构、高尺寸精度要求、高力学性能要求等特点，并不适合长时间热时效，也不适合强力的振动时效，否则将无法保证叶轮的尺寸精度和力学性能要求。因此，合理的热时效和振动时效相结合的办法应运而生。

    通过两种方式的有效结合，并设置不同的参数，可有效降低薄壁铝合金叶轮铸件的应力。当进气口外圆直径为500 mm 时，热时效温度为180 ℃，振动时效偏心距1.5 mm 为最佳应力去除参数。