振动时效

在对材料进行机械或热加工的过程中，由于不同部位受力或受热程度不同，不均匀的塑性变形(包括由温度等引起的不均匀体积变化)致使材料内部在产生应力的各种因素不存在时(如外力去除，温度已均匀等)，依然存在并且自身保持平衡的弹性应力，即残余应力。残余应力在材料学研究和工程实践中是一个普遍而重要的问题，其对材料的影响可分为两方面：残余应力的存在对材料的疲劳强度及尺寸稳定性等均造成不利影响，同时，出于改善材料性能的目的，在材料表面还要人为地引入压应力。在材料构件加工制造的过程中，不可避免地在部件内部产生残余应力，因此将其去除或加以松弛，并进一步通过再分布加以调整是很有必要的。振动时效设备的振动频率可以达到千赫兹级别。振动时效

目前采用的消除应力的失效方法有振动时效（消除30%~50%的应力）、热时效（消除40%~70%的应力）豪克能PT时效（消除80%~100%的应力）。振动时效，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。热时效，热时效就是把工件加热到弹塑性转变温度，并保持有一定时间，使工件的残余应力得到松弛，然后极为缓慢的降低温度，使工件在冷却之后处于低应力状态。生产时间表明，如果在升温、保温和降温过程中工艺参数选择不当，或操作时不严格遵守合理的工艺规范，往往得不到消除应力的结果，甚至反而增大工件的应力。江苏全自动振动时效设备哪家好振动时效可以提高使用强度和疲劳寿命，降低应力腐蚀。

振动时效工艺之所以能够部分地取代热时效，在实际当中被普遍应用，是与该项技术具有的一些明显的优越特征分不开的。投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉，现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大，如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉，不单造价昂贵、利用率低，而且炉内温度很难均匀，消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。因此，目前对长达几米至几十米的桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件，较多地采用了振动时效。节约能源，降低成本，无废渣、废气及辐射等污染。在工件的共振频率下进行时效处理，耗能极小。实践证明，功率为0.25至1马力的机械式激振器可振动150吨以下的工件。其能源消耗单为热时效的3～5％，成本单为热时效的8～10％。加之热时效时均需要以煤、油等做为燃料不可必免地要排出大量的废渣、废气等不能够满足越来越高的环保要求。故振动时效已逐渐成为去应力的初选择。

亚共振技术存在的问题：(1) 对支撑点、激振点、拾振点及方向有严格要求，需要不断的扫频、调整位置。所以必须由受过专业培训的人员操作设备，一般的工人即使受过培训也很难掌握这项技术;工件在单件生产时调整相当繁琐，拾振点、支撑点很难调到较佳状态，一种工件就需要制订一种工艺;人为地确定需处理共振峰，这对操作者的经验要求也比较高;(2) 因为是通过扫频的方式寻找共振峰，而电机的转速是有限的，当工件共振频率超出激振器的频率范围时，通过扫描就无法找到工件共振频率，因而无法对工件进行有效的振动处理。国家相关数据统计亚共振技术可处理的工件在机械制造业覆盖面只为23%。(3) 有效振型较少，振动时效的应力消除不稳定，应力的消除不能达到较佳的结果;(4) 噪声过大也是难以推广的主要原因。振动时效设备可以测试产品的振动可靠性和环境适应性。

对于振动时效过程的机理，国内外已经进行了大量的研究工作，取得以下的共识。振动时效就是对金属构件施加周期性的作用力（动应力），在振动时效过程中，施加到金属构件各部分的动应力，与内部残余应力叠加，当叠加幅值大于金属构件的屈服极限时，金属构件内的点晶格滑移，产生微小的塑性受形，从而达到終就残余应力的目的。从微观上看，只要温度在一定零度以上，金属原子始终处子运动中，由子残余应力的影响，这些原子处子不平衡运动状态，但它们力求回复平衡位置，这就需要能量。振动时效就是给金属构件提供机械能，使的约束金属原子复位的残余应力释放，加快金属原子回复平衡位置的速度。振动时效设备可以测试产品在振动环境下的防护性能。振动时效处理时间

故振动时效已逐渐成为去应力的第1选择。振动时效

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。振动时效

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