综合振动时效处理技术

时效是消除机械加工零件残余应力的基础工艺。振动时效在70年代起源于美国，后来在德国、英国、法国得到了普遍的应用，我国从80年代初开始引进使用振动时效工艺。由于振动时效是一种高效、节能、环保及低成本的时效方法，与传统的热时效和自然时效相比，振动时效具有生产周期短，场地简单灵活方便，生产费用低，无环境污染等优点。由于振动时效的无比的优越性，又适应现代工业对能源和环保的要求，应用振动时效是企业改进传统工艺提高市场竞争力的较佳选择，目前在某些方面已取代了传统的热时效和自然时效。振动时效设备可以对不同类型的产品进行快速和准确的振动测试。综合振动时效处理技术

按应力存在的长短分类：1.暂时应力 在零件制造工艺过程中发生又随工艺过程的结束而消失的应力2.长久性应力 在零件制作过程的某一阶段产生，但当此过程结束后，一部分应力仍然保留在零件内部而形成的残余应力。当然振动时效也存在着一定的局限性：首先它有一定的噪声特别对于箱形和板形工件时效噪声较大；其次工艺效果在很大程度上取决于工艺员对工件关键部位及需重点去应力部位的理解和现场有效振型的选择；再有，它不适于高压容器、残余应力较小的工件、大尺寸的薄板焊件、薄壁铸件、大部分冷加工件、弹性结构应力为主的工件、刚性过大或尺寸过小的工件。综合振动时效处理技术振动时效不受构件大小和材料的限制，从几十公斤到几十吨的构件都可以使用振动时效技术。

振动处理后，薄壁零件至少有一个残余应力检测区域的残余应力消除率大于20%、峰值下降率大于20%，或者均化率大于20%，则判定模态宽频振动消除残余应力处理工艺有效;模态宽频振动消除残余应力方法是对传统振动时效方法的创新，具有高频率、低动应力的特点，能够运用于薄壁零件半径加工之后。鉴于薄壁零件受残余应力的影响极其敏感，模态宽频振动消除残余应力的效果评定指标也更加严格。虽然针对残余应力检测的检测区域、测点数量、评估指标略有不同，但从可行性、操作性以及有效性的角度分析，残余应力检测法较其他两种方法，各项规定及指标更为清晰，能够为生产实际提供更多的工件信息，便于生产决策者快速判断工件的各项性能是否已满足实际需要，更适合普遍应用于工程实践中。

工件的支承位置与激振器的装夹位置的确定。谈到这两种位置的确定，首先我们先谈一谈工件的振型问题。对应工件的任何一个固有频率都对应的一个振型，而支承位置和装夹位置都是依据工件的振型来确定的。总的原则是：支承垫应放在工件振型的波节处，支承垫应用具有弹性（如橡胶、垫木、刚性弹簧等）；激振器应放在工件振型的波峰处，用卡具与工件刚性地卡在一起；加速度计应按放在远离激振器的另一个波峰处。如果对工件的振型判断不对，使得支承位置和装夹位置不合理，那么就会直接影响时效效果，甚至出现振不起来的现象。而工件的振型由于工件本身的重量、几何形状、尺寸等因素的不同又各不相同。所以判断工件的振型、寻找支承、装夹位置，是振动时效实际应用中遇到问题较多，甚至到了影响振动时效工艺推广应用的地步。振动时效设备的振幅可以在一定范围内进行调整。

振动时效工艺实际上是指对工件的几个振动时效参数的确定，振动时效的几个主要参数是：振动频率、振动时间、动应力、工件的振型（用来确定工件的支撑位置，激振器和传感器的装夹位置），振动频率的确定在共振状态下，可用较小的振动能量，使工件产生较大的振幅，得到较大的动应力和动能量，从而使工件中的残余应力消除的更彻底，工件获得的尺寸稳定性效果更好。振动时效中的共振状态，是在外部激振器激振力的持续作用下，零件处于“受迫振动”时的一个特殊状态。它的条件是激振频率接近工件的固有频率，这时振动特性中的振幅—频率曲线出现一个峰值，振幅的陡然增大对振动时效产生附加动应力有利。振动时效设备可以测试产品在振动环境下的防护性能。安徽振动时效生产厂家

振动时效设备可以提供各种振动测试方案以满足不同的测试需求。综合振动时效处理技术

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。当应力叠加的结果达到一定的数值后，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。这塑性变形降低了该处残余应力峰值，并强化了金属基体。而后，振动又在另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。振动时效实质是以振动的形式给工件施加附加应力，当附加应力σ动与残余应力σ残叠加后，达到或超过材料的屈服极限σs时，即σ动+ σ残≥ σs工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。综合振动时效处理技术

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