高频振动时效工艺

振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。振动时效设备主要有激振器和控制箱两部分，另外还有夹具、橡胶垫、传感器等配件。振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，然后达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。振动时效设备的控制系统可以精确地控制振动频率、振幅等参数。高频振动时效工艺

振动时效过程中，激振器施加给工件以与其周期交变力相对应的动态附加应力。附加动应力与工件原存残余应力叠加后，所造成的局部或整体塑性变形，就能是工件残余应力松弛、均化和消除，并提高金属基体的抗变形能力。这是使工件尺寸精度稳定化的关键。所以，动应力是振动时效中有决定性作用的参数，它不只与工件中的原始残余应力值有关，而且与工件被处理后的强化和尺度、精度、温度变化有直接关系。显然，当处理残余应力较小的工件时，只需选用一定的动应力，产生不大的塑性变形，就能使工件材料强化，使不大的原始残余应力处于稳定，而不发生大的翘曲变形。但是，如果工件的残余应力较大，那么就必须选用足够大的动应力，使工件产生较大的塑性变形，才能使它的残余应力大幅度降低，使零件的材料得到强化，从而尺寸精度获得稳定。苏州高频振动时效哪家好振动时效设备可以测试产品在不同振动条件下的疲劳性能。

由于机床床身在铸造及粗加工后，存在有残余应力，且残余应力不稳定性，造成应力松弛和应力的再分布，使工件产生变形影响机床精度，因此需要在粗加工后进行振动时效处理消除残余应力。机床铸件应用振动时效工艺，从近百件的床身中随机抽出两件进行残余应力振前、振后测量计算，结果发现振动时效使纵向平均应力水平降低32%，横向应力降低39%，不低于热时效的效果。其抗变形能力比热时效有所提高，精度变化值与热时效相比均小于0.005mm，符合工艺要求。振动时效工艺其原理是用振动消除残余应力，可达到热时效工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过热时效。

振动时效技术(Vibratory Stress Relief)主要是利用共振原理消除和均化金属结构内部残余应力，增强构件抗变能力，稳定尺寸精度的一种先进的改性工艺，作为一种共性技术，振动时效与其他时效方法比，具有节能(其节能效果达 95%以上)、降低成本、缩短制造周期、提高工件尺寸精度和减低劳动强度等优点。因此，一经问世就受到了国外研究单位和企业的高度重视，首先在发达国家得到普遍应用和发展，应用水平较高的主要有美、英、德等国。引入我国之后，振动时效技术逐渐得到普遍应用，应用领域已从机械制造业扩展到汽车、轨道交通、重型机械、兵器、航空、航天、风电等与铸造、锻造、模具、焊接等相关的专业领域。振动时效机是通过专门的振动设备。

振动消除应力简称VSR(Vibratory Stress Relief)，它是利用一受控振动能量对金属工件进行处理，达到消除工件残余应力的目的。国内外大量的应用实例证明，振动时效对稳定零件的尺寸精度具有良好的作用。然而，对于振动时效稳定尺寸精度的机理，迄今为止尚无系统的、满意的解释。从宏观角度分析，振动时效使零件产生塑性变形，降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力，无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析残余应力松弛和零件变形中可知，残余应力的存在及其不稳定性造成了应力松弛和再分布，使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低残余应力，特别是危险的峰值应力。振动时效同样可以降低残余应力。零件在振动处理后残余应力通常可降低20-30%，有时可达50-60%，同时也可使峰值应力降低，使应力分布均化。振动时效设备可以帮助制造商评估修改后的产品的改进效果。河南超声振动时效厂商

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从微观方面分析振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加动应力，众所周知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。故而无论是钢、铸铁或其他金属，其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中，当受到振动时，施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果到一定的数值时，在应力集中较严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这种塑性变形降低了该处残余应力降值，并强化了金属基体，而后振动又在一些应力集中较严重的部位上产生同样作用，直至振动附加应力与残余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止，此时振动便不再产生消除和均化残余应力及强化金属的作用。高频振动时效工艺

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