蘇州珈途傳感技術(shù)有限公司
閱讀:16發(fā)布時(shí)間:2025-3-1
釋放稱重傳感器中殘余應(yīng)力的穩(wěn)定化處理方式:由于彈性體在毛坯鍛造、機(jī)加工、熱處理、表面拋光、電阻應(yīng)變片附接、壓力硬化等過程中產(chǎn)生的各種殘余應(yīng)力,彈性體會(huì)隨著時(shí)間和使用條件的變化而松弛和釋放。稱重傳感器性能波動(dòng)主要是由于零點(diǎn)和靈敏度不穩(wěn)定性。
為使稱重傳感器在制造過程中度過最初的不穩(wěn)定期,對(duì)各種使用條件進(jìn)行模擬試驗(yàn),盡快達(dá)到穩(wěn)定的過程稱為穩(wěn)定化處理。,又稱人工老化試驗(yàn)。除了制造過程中常用的溫度老化和電老化處理外,釋放稱重傳感器中殘余應(yīng)力的穩(wěn)定化處理主要有兩種方法:熱處理方法和機(jī)械方法。
一、熱處理方式;
主要用于鋁合金稱重傳感器,將毛坯加工成彈性元件后進(jìn)行,主要有反向淬火法、冷熱循環(huán)法和等溫時(shí)效法。
(1)逆淬火法
在日本,它也被稱為低溫快速加熱方法。將鋁合金彈性體放入-196℃液氮中保溫12小時(shí),然后快速吹新高速蒸汽或放入熱水中。由于深冷和急熱產(chǎn)生的應(yīng)力方向相反,相互抵消,達(dá)到釋放殘余應(yīng)力的目的。試驗(yàn)結(jié)果表明,液氮高速蒸汽法的殘余應(yīng)力降低了84%,液氮沸水法的殘余應(yīng)力降低了50%。
(2)熱循環(huán)法
熱循環(huán)穩(wěn)定化處理工藝為-196℃×4小時(shí)/190℃×4小時(shí)3個(gè)循環(huán),可降低殘余應(yīng)力90%左右,組織穩(wěn)定,抗微塑性變形能力高。穩(wěn)定。釋放殘余應(yīng)力的效果很明顯,首先,加熱過程中原子的熱動(dòng)能增加,晶格應(yīng)變減小或消失,內(nèi)應(yīng)力減小。其次,高低溫梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力與殘余應(yīng)力相互作用,使殘余應(yīng)力重新分布,具有降低殘余應(yīng)力的作用。
(3)等溫老化法
等溫時(shí)效可以去除加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和熱處理引入的殘余應(yīng)力。LY12硬質(zhì)鋁合金在200℃恒溫時(shí)效時(shí),殘余應(yīng)力釋放與時(shí)效時(shí)間的關(guān)系表明,保溫24h后殘余應(yīng)力可降低50%左右。
二、機(jī)械處理方式;
機(jī)械法穩(wěn)定化處理主要是在稱重傳感器電路補(bǔ)償和調(diào)整、保護(hù)和密封后產(chǎn)品基本成型時(shí)進(jìn)行。主要工藝有脈動(dòng)疲勞法、過載靜壓法和振動(dòng)時(shí)效法。
(1)脈動(dòng)疲勞法
將稱重傳感器連接到低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)上,以每秒3-5次的頻率施加額定載荷的上限或額定載荷的120%,5000-10000次。能有效釋放彈性元件、電阻應(yīng)變片和應(yīng)變膠層的殘余應(yīng)力,提高零點(diǎn)穩(wěn)定性和靈敏度的效果非常明顯。
(2)過載靜壓法
理論上,它支持各種量程,但在實(shí)際生產(chǎn)中,鋁合金制成的小量程稱重傳感器被廣泛使用。
其過程如下:對(duì)稱重傳感器施加125%的額定負(fù)載并保持4-8小時(shí)或用專用的標(biāo)準(zhǔn)重量負(fù)載裝置或簡單的機(jī)械螺桿負(fù)載裝置施加110%的額定負(fù)載來做。兩種工藝均可在24小時(shí)內(nèi)達(dá)到釋放殘余應(yīng)力、提高零點(diǎn)穩(wěn)定性和靈敏度的目的。由于用于過載靜壓處理的設(shè)備簡單、成本低、效果好,被鋁合金稱重傳感器制造商廣泛使用。
(3)振蕩星置信度法
將稱重傳感器安裝在額定正弦推力滿足振動(dòng)老化要求的振動(dòng)臺(tái)上,根據(jù)稱重傳感器的額定范圍估算頻率,確定應(yīng)用。稱重傳感器的振動(dòng)負(fù)載、工作頻率、振動(dòng)持續(xù)時(shí)間。共振時(shí)效在釋放殘余應(yīng)力方面優(yōu)于振動(dòng)時(shí)效,但必須測量稱重傳感器的固有頻率。振蕩和共振老化過程的特點(diǎn)是:能耗低、周期短、效果好,彈性元件表面不損傷,操作簡單。振蕩老化的機(jī)制尚無定論。國外專家倡導(dǎo)的理論和觀點(diǎn)包括塑性變形理論、疲勞理論、晶格位錯(cuò)滑移理論、能量觀點(diǎn)、材料力學(xué)觀點(diǎn)等。已經(jīng)給出了各種解釋,但沒有一個(gè)被充分和令人信服的專業(yè)實(shí)驗(yàn)證明。
由于這些理論和觀點(diǎn)經(jīng)常相互交叉,振蕩老化的機(jī)制可以被認(rèn)為是一個(gè)復(fù)雜的過程。在對(duì)振動(dòng)老化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究后,一些專家傾向于用材料力學(xué)的重復(fù)應(yīng)力過載視角來解釋振動(dòng)老化的機(jī)理。即作用在彈性元件上的振蕩應(yīng)力與其內(nèi)部殘余應(yīng)力相互作用,使殘余應(yīng)力松弛和釋放。
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