振动时效使构件基体内晶体结构强化,从而提高了构件抗变形能力和尺寸稳定性。振动时效通过降低焊接残余应力,有效地延缓裂纹萌生,降低其扩展速度,从而提高焊件的疲劳寿命。疲劳裂纹的萌生总是先在应力较高的,强度较弱的基体上形成。试件经振动时效处理后,由于高残应力的降低,应力分布的均化,减少了应力集中的影响;另外,由于位错积塞、缠结和网状化程度的增大及位错密度的增加,使滑移带滑移更加困难,从而延缓了疲劳裂纹的成核时间,使裂纹萌生寿命增大。残余拉应力是产生应力腐蚀的重要原因。振动时效减少了构件的应力集中效应,有效地消除和均化了残余应力,从而提高了焊件抗应力腐蚀性能。振动时效的程度和速率取决于振动载荷的大小和频率。无锡多功能振动时效国家标准
振动时效设备能改善材料的疲劳寿命。振动力量可以促使材料内部的晶体结构发生变化,从而减少了材料的缺陷和裂纹,提高了材料的抗疲劳性能。这对于一些需要具备长寿命和高可靠性的材料来说,是非常重要的。振动时效设备在振动时效过程中产生了一系列效果,对材料的影响也非常明显。它能提高材料的强度和硬度,改善材料的耐腐蚀性能,改善材料的韧性和韧化处理效果,以及改善材料的疲劳寿命。这些效果对于提高材料的性能和使用寿命,具有重要的意义。无锡多功能振动时效国家标准更真实的振动环境测试可以提高产品的可靠性和寿命。
振动时效提高机械疲劳寿命:随着科技的发展,对时效的要求越来越高,振动时效由于时效效果好、对工件的尺寸稳定性强、经济实用、投资少、节能明显等优点,逐渐取代传统的自然时效和热时效,越来越普遍地应用于实践中。铸造、焊接、锻压机加工等制造过程中,工件内部会产生残余应力。残余应力的存在必然会导致工件变形、开裂,严重影响了工件的尺寸稳定性,降低工件的疲劳寿命。传统的时效处理方法是自然时效和热时效。但自然时效生产周期长、积压资金、占用场地:热时效又受退火温度、升降温时间速度、时效炉的温差等各种因素的影响,且投资巨大。振动时效源自于敲击时效。通过专门设备使工件在固有频率下产生共振,使周期性的动应力与残余应力叠加,使工件局部产生塑性变形而释放应力。从而降低和均化工件内部的残余应力,使工件尺寸精度达到稳定。
振动时效设备本身并不值那么多钱(如美国马丁设备售价2.5万美元),而值钱的是振动时效技术本身,它是一种高附加值的产品。所以用户选择设备时,一要看设备本身的性能和质量,二要看生产厂家有无过硬的工艺服务体系。大型数控机床床身在铸造和机械加工等工艺过程中,由于受热或受力不均匀,其内部都会产生不同程度的残余应力。残余应力的存在,极大地影响了机床床身的尺寸稳定性、刚度、强度和机械加工性能等,严重影响着机床的装配和正常使用。工程上采用的材料都不是理想的弹性体,其内部存在着不同类型的微观缺陷,铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨,其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中。振动时效消除残余应力的必要条件是动应力(激振力)和残余应力之和大于材料的屈服极限。在振前扫频找到共振点的前提下,对共振频率进行分析,选出针对所振动的工件的有效频率,进行振动。
振动时效处理过的构件,需通过一定的评价 方法以表征其时效效果,具体指对残余应力的降 低、调控,构件抗变形能力的提高以及尺寸精度的 提高等[38]。现阶段,振动时效技术的理论基础仍有 待进一步研究,其效果难以精确测定,且没有统一 的标准。目前,已有参数曲线观测法、精度稳定性 检测法和残余应力测量法用于时效效果的评定。当构件中存在的残余应力幅值或分布发生改 变时,其自身振动状态将随之变化,因此通过测量振动时效过程中的实时振幅-时间曲线的变化及振幅-频率曲线振动前后的变化可以定性评估振动时效的效果。振动参数曲线可能发生的变化为:(a) 振幅时间(a-t)曲线上升后变平或曲线上升后下降之后变平;(b) 振幅频率(a-f)曲线振后的峰值升高;(c) 振幅频率(a-f)曲线振后的峰值点偏移;(d) 振幅频 率(a-f)曲线振后的谐振带宽变窄[39-40]。振动时效可以通过优化材料的组成和结构设计来减轻。河南全自动振动时效厂
振动时效设备可以检测产品在振动环境下的振动响应频谱。无锡多功能振动时效国家标准
振动时效技术在木工机床中的应用:2.1被振零件的选择:在理想状况下,零件尺寸精度不受振动频率影响,但其零件处理过程却对“共振”有所要求。被处理零件需保持固有频率才能产生共振,且要求激振器满足频率范围要求。定型激振器通常具有固定频率范围,所以零件的固有频率必须与激振器匹配,否则无法使用。零件大小、振动阻尼等是决定固有频率的主要因素,通常体积小,实心零件固有频率高,反之,固有频率较低。若零件的固有频率适应范围广,则就无关于工件内部条件。2.2激振器的安装位置:通常激振器位于零件振动的波峰周围,使得小能量激发大振动。由图可知,A处正是位于零件振动的波峰附近,B处则相反,因此激振器位于B处时,难以激起零件的振动,耗能较大,作业效果不佳。梁型零件振动时,激振器应安装在零件的中部或首尾端。由于零件形状不规则,需根据手感或仪表指示法确定波峰,再进行安装与调整。激振器的安装位置需确保零件振动平稳,大型机械式激振器安装亦不例外。除此之外,激振器不能直接安装在零件上,易发生零件破裂。无锡多功能振动时效国家标准