蘇州珈途傳感技術(shù)有限公司
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閱讀：46發(fā)布時間：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，彈性體會隨著時間和使用條件的變化而松弛和釋放。稱重傳感器性能波動主要是由于零點和靈敏度不穩(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，對各種使用條件進行模擬試驗，盡快達到穩(wěn)定的過程稱為穩(wěn)定化處理。，又稱人工老化試驗。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行，主要有反向淬火法、冷熱循環(huán)法和等溫時效法。
(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，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，達到釋放殘余應(yīng)力的目的。試驗結(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/190℃×4小時3個循環(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℃恒溫時效時，殘余應(yīng)力釋放與時效時間的關(guān)系表明，保溫24h后殘余應(yīng)力可降低50%左右。
二、機械處理方式；
機械法穩(wěn)定化處理主要是在稱重傳感器電路補償和調(diào)整、保護和密封后產(chǎn)品基本成型時進行。主要工藝有脈動疲勞法、過載靜壓法和振動時效法。
(1)脈動疲勞法
將稱重傳感器連接到低頻疲勞試驗機上，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：對稱重傳感器施加125%的額定負載并保持4-8小時或用專用的標準重量負載裝置或簡單的機械螺桿負載裝置施加110%的額定負載來做。兩種工藝均可在24小時內(nèi)達到釋放殘余應(yīng)力、提高零點穩(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老化要求的振動臺上，根據(jù)稱重傳感器的額定范圍估算頻率，確定應(yīng)用。稱重傳感器的振動負載、工作頻率、振動持續(xù)時間。共振時效在釋放殘余應(yīng)力方面優(yōu)于振動時效，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。振蕩老化的機制尚無定論。國外專家倡導(dǎo)的理論和觀點包括塑性變形理論、疲勞理論、晶格位錯滑移理論、能量觀點、材料力學(xué)觀點等。已經(jīng)給出了各種解釋，但沒有一個被充分和令人信服的專業(yè)實驗證明。
由于這些理論和觀點經(jīng)常相互交叉，振蕩老化的機制可以被認為是一個復(fù)雜的過程。在對振動老化進行實驗研究后，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老化的機理。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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