用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法

文档序号:900311 发布日期:2021-02-26 浏览:4次 >En<

阅读说明:本技术 用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法 (Electromagnetic pulse processing method for ring-shaped piece ) 是由 邱冬生 刁爱民 刘雨健 王自成 王丽平 于 2020-10-29 设计创作,主要内容包括:本发明属于电磁脉冲处理技术领域,具体公开了一种用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法,该方法能够提升环类件的疲劳寿命并使得其残余应力释放后尺寸变化率降低。该方法通过将待处理的环类件置于电磁脉冲装置中,根据同一批次环类件的磁性能和残余应力情况的平均值,采用特定工序及工艺参数的电脉冲和磁脉冲作用进行处理,可快速实现对环类件磁性能和残余应力的有效调整,使环类件的饱和磁化强度增加,残余应力释放后尺寸变化率降低,增加环类件尺寸的稳定性,并提升环类件的疲劳寿命。(The invention belongs to the technical field of electromagnetic pulse processing, and particularly discloses an electromagnetic pulse processing method for a ring piece. The method is characterized in that the ring pieces to be processed are placed in the electromagnetic pulse device, electric pulses and magnetic pulse effects of specific procedures and process parameters are adopted for processing according to the magnetic performance and the average value of the residual stress conditions of the ring pieces in the same batch, the effective adjustment of the magnetic performance and the residual stress of the ring pieces can be rapidly realized, the saturation magnetization intensity of the ring pieces is increased, the size change rate is reduced after the residual stress is released, the size stability of the ring pieces is increased, and the fatigue life of the ring pieces is prolonged.)

用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法

技术领域

本发明属于电磁脉冲处理技术领域,具体涉及一种用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法。

背景技术

环类件广泛应用于机械加工行业、汽车行业、航空航天行业、船舶行业、电气行业、铁路车辆、仪器仪表等领域。环类件虽然形状简单,但是服役条件恶劣,需要满足高转速、交变载荷、高精度、高温等工况条件下的长寿命和高可靠性。例如:轴承是一种常见的环类件,它是各类机械装备的重要基础零部件,它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。随着科学技术的迅猛发展,对轴承的要求越来越苛刻,不仅要求高的加工精度、低的噪音、高的承载能力、小型化和单元化、高温、高速等,更主要的是长的轴承使用寿命和高的可靠度。

环类件在服役过程中,接触疲劳为最常见的失效形式,其中剥落失效占大部分。残余应力对环类件的使用寿命有很大影响。残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力,在构件服役过程中,和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加,使其产生二次变形和残余应力的重新分布,不但会降低结构的刚度和稳定性,而且在温度和介质的共同作用下,还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。因此在生产时,特别是生产机械零配件时尽量减除残余应力,一方面是以生产工艺减除,一方面是加工后减除。

在生产工艺减除中,主要以热处理为主,但是热处理过程会产生新的残余应力且会引入变形、氧化等,不能作为最终工序;在加工后减除主要方式为时效处理,虽然时效处理也能消除部分残余应力,但是周期长、效果不可控等限制了其使用范围。

发明内容

本发明提供了一种用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法,该方法能够提升环类件的疲劳寿命并使得其残余应力释放后尺寸变化率降低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法,包括下列步骤:

步骤一,在同一批次生产的环类件中取至少两件用作检测并取至少一件用作处理;

步骤二,判断待检测环类件各自的磁性能和残余应力情况,磁性能用矫顽力来表征,残余应力情况用残余应力释放后的尺寸变化率来表征,并计算同类数据的平均值;

步骤三,将待处理环类件置于能够产生脉冲电场和脉冲磁场的电磁脉冲装置中;

步骤四,根据步骤二得到的数据平均值,选择以下电磁脉冲工艺之一对置于电磁脉冲装置中的环类件进行处理:

a、若矫顽力平均值小于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值小于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加50~500个电脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为50~300s;

b、若矫顽力平均值小于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值大于等于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加501~2000个电脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为80~500s;

c、若矫顽力平均值大于等于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值小于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加30~60s的磁脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为50~300s;

d、若矫顽力平均值大于等于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值大于等于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加61~180s的磁脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为80~500s;

其中,磁脉冲作用的磁场强度为1~3T,磁脉冲频率为10~200Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0~1s;电脉冲作用的脉冲电流密度为1~5000A/mm2,单个电脉冲作用的时间为0.001~50ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0~1s。

进一步的是,步骤一中,采用磁性能检测设备测出待处理环类件的磁性能。

进一步的是,所述磁性能检测设备为振动样品磁强计。

进一步的是,所述电磁脉冲装置包括脉冲电源和电极,以及励磁电源、多匝励磁线圈和铁芯;所述电极与脉冲电源电性连接,所述多匝励磁线圈套设在铁芯上并与励磁电源电性连接。

进一步的是,所述脉冲电源包括单脉冲电源和双脉冲电源。

进一步的是,所述磁脉冲作用包括直流磁脉冲和交流磁脉冲。

进一步的是,所述电脉冲作用包括矩形直流脉冲和交流尖形脉冲。

进一步的是,所述环类件为金属材料件、含金属元素的复合材料件或导电非金属材料件。

本发明的有益效果是:

(1)该方法通过将待处理的环类件置于电磁脉冲装置中,根据同一批次环类件的磁性能和残余应力情况的平均值,采用特定工序及工艺参数的电脉冲和磁脉冲作用进行处理,可快速实现对环类件磁性能和残余应力的有效调整,使环类件的饱和磁化强度增加,残余应力释放后尺寸变化率降低,增加环类件尺寸的稳定性,并提升环类件的疲劳寿命。

(2)该方法中单个电脉冲作用的时间为0.001~50ms,对环类件的作用时间极短,因此不会对环类件产生明显的热效应,不会对环类件造成热变形、氧化等影响,保证了环类件的外形尺寸精度。

(3)该方法能够对金属材料、含金属元素的复合材料或导电非金属材料制成的环类件进行处理,对环类件的尺寸、生产加工工艺等无特殊限制要求,适用范围广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

用于环类件的电磁脉冲处理工艺方法,包括下列步骤:

步骤一,在同一批次生产的环类件中取至少两件用作检测并取至少一件用作处理;

步骤二,判断待检测环类件各自的磁性能和残余应力情况,磁性能用矫顽力来表征,残余应力情况用残余应力释放后的尺寸变化率来表征,并计算同类数据的平均值;该步骤中,通常采用磁性能检测设备测出待处理环类件的磁性能,磁性能检测设备可以为多种,优选为振动样品磁强计;通常采用将待检测环类件破坏的方式测出其残余应力释放后的尺寸变化率;

步骤三,将待处理环类件置于能够产生脉冲电场和脉冲磁场的电磁脉冲装置中;

步骤四,根据步骤二得到的数据平均值,选择以下电磁脉冲工艺之一对置于电磁脉冲装置中的环类件进行处理:

a、若矫顽力平均值小于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值小于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加50~500个电脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为50~300s;

b、若矫顽力平均值小于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值大于等于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加501~2000个电脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为80~500s;

c、若矫顽力平均值大于等于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值小于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加30~60s的磁脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为50~300s;

d、若矫顽力平均值大于等于50奥斯特、残余应力释放后尺寸变化率平均值大于等于0.5%,则启动电磁脉冲装置,先施加61~180s的磁脉冲作用,再同时施加电脉冲和磁脉冲作用进行电磁耦合处理,该项电磁脉冲工艺的整个处理时间为80~500s;

其中,磁脉冲作用的磁场强度为1~3T,磁脉冲频率为10~200Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0~1s;磁脉冲作用的施加间歇为0s时,表示连续施加磁脉冲作用对环类件进行处理,占空比设置为100%;电脉冲作用的脉冲电流密度为1~5000A/mm2,单个电脉冲作用的时间为0.001~50ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0~1s;电脉冲作用间歇的施加间歇为0s时,表示连续施加电脉冲作用对环类件进行处理,休止时间为0s。

该方法中所采用的1~5000A/mm2脉冲电流及1~3T磁场强度本质上是一种高密度脉冲能,当该脉冲能作用于环类件时,能够使环类件的饱和磁化强度增加,残余应力释放后尺寸变化率降低,增加环类件尺寸的稳定性,并提升环类件的疲劳寿命;采用该方法可对多种材质的环类件进行处理,例如:金属材料件、含金属元素的复合材料件或导电非金属材料件等。

该方法中所采用的电磁脉冲装置能够产生脉冲电场和脉冲磁场,以对放置在其中的环类件施加磁脉冲作用、电脉冲作用或电磁耦合作用;电磁脉冲装置一般包括脉冲电源和电极,以及励磁电源、多匝励磁线圈和铁芯;所述电极与脉冲电源电性连接,所述多匝励磁线圈套设在铁芯上并与励磁电源电性连接。所述磁脉冲作用包括直流磁脉冲和交流磁脉冲;所述电脉冲作用包括矩形直流脉冲和交流尖形脉冲。

具体的,脉冲电源包括单脉冲电源和双脉冲电源。

该方法中单个电脉冲作用的时间为0.001~50ms,对环类件的作用时间极短,因此不会对环类件产生明显的热效应,而且对环类件产生的是瞬时高温,其产生的热效应远远不足以引起金属材料整体的形变,因此基本不会对环类件造成热变形、氧化等影响,保证了环类件的外形尺寸精度。

该方法是从工程应用角度出发,对成品的环类件进行处理,可通过台架试验寿命检测处理后环类件的性能,试验数据符合实际生产需要,可直接进行工程应用。

实施例1

取某公司同一批次生产的6307型号轴承的轴承内圈48件,材质为GCr15,检测其中20件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承内圈的特性,结果为:矫顽力平均值为72.95奥斯特,饱和磁化强度平均值为159.7emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.31%。选择c项电磁脉冲工艺对上述轴承内圈的其中24件进行处理,过程为:将轴承内圈置于电磁脉冲装置中,先施加35s的磁脉冲作用,磁脉冲作用的磁场强度为1.2T,磁脉冲频率为50Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.1s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承内圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加磁脉冲作用的磁场强度为2T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s,施加电脉冲作用的脉冲电流密度为200A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间180s,即可完成上述轴承内圈的疲劳寿命提升。

对处理后的其中20件轴承内圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为161.7emu/g,与处理前相比提升了1.25%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.25%,与处理前相比降低了19.4%。

将剩余的经过处理的4件轴承内圈与未经处理的4件轴承内圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承内圈台架平均运行208小时出现剥落,经过处理的轴承内圈平均运行394小时出现剥落,台架平均寿命提升了89.4%。

实施例2

取某公司同一批次生产的6307型号轴承的轴承外圈48件,材质为GCr15,检测其中20件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承外圈的特性,结果为:矫顽力平均值为72.96奥斯特,饱和磁化强度平均值为151.3emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.38%。选择c项电磁脉冲工艺对上述轴承外圈的其中24件进行处理,过程为:将轴承外圈置于电磁脉冲装置中,先施加55s的磁脉冲作用,磁脉冲作用的磁场强度为1.5T,磁脉冲频率为50Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.1s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承外圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加磁脉冲作用的磁场强度为2T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s,施加电脉冲作用的脉冲电流密度为300A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间200s,即可完成上述轴承外圈的疲劳寿命提升。

对处理后的20件轴承外圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为153.8emu/g,与处理前相比提升了1.65%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.32%,与处理前相比降低了15.8%。

将剩余的经过处理的4件轴承外圈与未经处理的4件轴承外圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承外圈台架平均运行519小时出现剥落,经过处理的轴承外圈平均运行949小时出现剥落,台架平均寿命提升了82.9%。

实施例3

取某公司同一批次生产的6214型号轴承的轴承内圈28件,材质为GCr15,检测其中10件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承内圈的特性,结果为:矫顽力平均值为70.9奥斯特,饱和磁化强度平均值为160.1emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.39%。选择c项电磁脉冲工艺对上述轴承内圈的其中14件进行处理,过程为:将轴承内圈置于电磁脉冲装置中,先施加45s的磁脉冲作用,磁脉冲作用的磁场强度为1.5T,磁脉冲频率为100Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.1s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承内圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加磁脉冲作用的磁场强度为2.5T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s,施加电脉冲作用的脉冲电流密度为600A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间240s,即可完成上述轴承内圈的疲劳寿命提升。

对处理后的10件轴承内圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为162.1emu/g,与处理前相比提升了1.25%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.33%,与处理前相比降低了15.4%。

将剩余的经过处理的4件轴承内圈与未经处理的4件轴承内圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承内圈台架平均运行255小时出现剥落,经过处理的轴承内圈平均运行428小时出现剥落,台架平均寿命提升了67.8%。

实施例4

取某公司同一批次生产的6214型号轴承的轴承外圈28件,材质为GCr15,检测其中10件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承外圈的特性,结果为:矫顽力平均值为70.03奥斯特,饱和磁化强度平均值为158.1emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.44%。选择c项电磁脉冲工艺对上述轴承外圈的其中14件进行处理,过程为:将轴承外圈置于电磁脉冲装置中,先施加60s的磁脉冲作用,磁脉冲作用的磁场强度为1.8T,磁脉冲频率为200Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.5s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承外圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加磁脉冲作用的磁场强度为2.5T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s,施加电脉冲作用的脉冲电流密度为1000A/mm2,单个电脉冲作用的时间为10ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.01s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间300s,即可完成上述轴承外圈的疲劳寿命提升。

对处理后的10件轴承外圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为159.4emu/g,与处理前相比提升了0.82%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.36%,与处理前相比降低了18.2%。

将剩余的经过处理的4件轴承外圈与未经处理的4件轴承外圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承外圈台架平均运行624小时出现剥落,经过处理的轴承外圈平均运行1094小时出现剥落,台架平均寿命提升了75.3%。

实施例5

取某公司同一批次生产的6307型号轴承的轴承内圈38件,材质为8Cr4Mo4V,检测其中15件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承内圈的特性,结果为:矫顽力平均值为29.9奥斯特,饱和磁化强度平均值为133.7emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.35%。选择a项电磁脉冲工艺对上述轴承内圈的其中19件进行处理,过程为:将轴承内圈置于电磁脉冲装置中,先施加150个电脉冲作用,电脉冲作用的脉冲电流密度为540A/mm2,单个电脉冲作用的时间为10ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.01s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承内圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加电脉冲作用的脉冲电流密度为240A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s,施加磁脉冲作用的磁场强度为1.8T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间210s,即可完成上述轴承内圈的疲劳寿命提升。

对处理后的15件轴承内圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为136.4emu/g,与处理前相比提升了2.02%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.29%,与处理前相比降低了17.1%。

将剩余的经过处理的4件轴承内圈与未经处理的4件轴承内圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承内圈台架平均运行255小时出现剥落,经过处理的轴承内圈平均运行408小时出现剥落,台架平均寿命提升了60%。

实施例6

取某公司同一批次生产的6307型号轴承的轴承外圈38件,材质为8Cr4Mo4V,检测其中15件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承外圈的特性,结果为:矫顽力平均值为30.03奥斯特,饱和磁化强度平均值为130.4emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.41%。选择a项电磁脉冲工艺对上述轴承外圈的其中19件进行处理,过程为:将轴承外圈置于电磁脉冲装置中,先施加450个电脉冲作用,电脉冲作用的脉冲电流密度为650A/mm2,单个电脉冲作用的时间为10ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.01s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承外圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加电脉冲作用的脉冲电流密度为400A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s,施加磁脉冲作用的磁场强度为2T,磁脉冲频率为10Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.01s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间250s,即可完成上述轴承外圈的疲劳寿命提升。

对处理后的15件轴承外圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为135.6emu/g,与处理前相比提升了3.99%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.33%,与处理前相比降低了19.5%。

将剩余的经过处理的4件轴承外圈与未经处理的4件轴承外圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承外圈台架平均运行674小时出现剥落,经过处理的轴承外圈平均运行1194小时出现剥落,台架平均寿命提升了77.2%。

实施例7

取同一批次生产的某φ112mm外径的环件24件,检测其中8件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次环件的特性,结果为:矫顽力平均值为75.2奥斯特,饱和磁化强度平均值为153.4emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.51%。选择d项电磁脉冲工艺对上述12件环件进行处理,过程为:将环件置于电磁脉冲装置中,先施加90s的磁脉冲作用,磁脉冲作用的磁场强度为2.5T,磁脉冲频率为10Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.02s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对环件进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加磁脉冲作用的磁场强度为2.5T,磁脉冲频率为10Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.01s,施加电脉冲作用的脉冲电流密度为4000A/mm2,单个电脉冲作用的时间为2ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.002s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间480s,即可完成上述环件的疲劳寿命提升。

对处理后的8件环件进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为154.8emu/g,与处理前相比提升了0.91%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.38%,与处理前相比降低了25.5%。

将剩余的经过处理的4件环件与未经处理的4件环件在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的环件台架平均运行寿命为137小时出现漏气,经过处理的环件台架平均运行寿命为687小时出现漏气,台架平均寿命提升了401%。

实施例8

取同一批次生产的某型号轴承的轴承内圈28件,材质为8Cr4Mo4V,检测其中10件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承内圈的特性,结果为:矫顽力平均值为32.9奥斯特,饱和磁化强度平均值为130.9emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.53%。选择b项电磁脉冲工艺对上述轴承内圈的其中14件进行处理,过程为:将轴承内圈置于电磁脉冲装置中,先施加600个电脉冲作用,电脉冲作用的脉冲电流密度为60A/mm2,单个电脉冲作用的时间为1ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.001s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承内圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加电脉冲作用的脉冲电流密度为140A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s,施加磁脉冲作用的磁场强度为1.8T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间80s,即可完成上述轴承内圈的疲劳寿命提升。

对处理后的10件轴承内圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为133.7emu/g,与处理前相比提升了2.14%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.40%,与处理前相比降低了24.5%。

将剩余的经过处理的轴承内圈与未经处理的轴承内圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承内圈台架平均运行616小时出现剥落,经过处理的轴承内圈平均运行989小时出现剥落,台架平均寿命提升了60.6%。

实施例9

取同一批次生产的某型号轴承的轴承外圈28件,材质为8Cr4Mo4V,检测其中10件的磁性能和残余应力情况,并取平均值作为该批次轴承外圈的特性,结果为:矫顽力平均值为30.11奥斯特,饱和磁化强度平均值为128.3emu/g,残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.55%。选择b项电磁脉冲工艺对上述轴承外圈的其中14件进行处理,过程为:将轴承外圈置于电磁脉冲装置中,先施加1500个电脉冲作用,电脉冲作用的脉冲电流密度为100A/mm2,单个电脉冲作用的时间为1ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.001s;之后再同时施加电脉冲和磁脉冲作用对轴承外圈进行电磁耦合处理,电磁耦合处理过程中施加电脉冲作用的脉冲电流密度为160A/mm2,单个电脉冲作用的时间为20ms,每施加完一个电脉冲作用后间歇0.02s,施加磁脉冲作用的磁场强度为2T,磁脉冲频率为20Hz,每施加完一个磁脉冲作用后间歇0.05s;该项电磁脉冲工艺的整个处理时间100s,即可完成上述轴承外圈的疲劳寿命提升。

对处理后的10件轴承外圈进行检测,测得其饱和磁化强度平均值为132.8emu/g,与处理前相比提升了3.51%;残余应力释放后尺寸变化率平均值为0.41%,与处理前相比降低了25.5%。

将剩余的经过处理的轴承外圈与未经处理的轴承外圈在相同条件下进行台架对比试验,结果表明,未经处理的轴承外圈台架平均运行720小时出现剥落,经过处理的轴承外圈平均1011小时出现剥落,台架寿命提升了40.4%。

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