結構件振動時效處理

什么是振動時效？振動時效，是用振動時效設備，按照振動時效技術國家標準，使金屬工件在半小時內，進行數萬次較大振幅的亞共振振動，產生微觀塑性變形，釋放殘余應力，防止應力變形的創新性時效高新技術，普遍用于鑄件、焊件和機械加工件等工件的時效處理。振動時效設備有何優越性？振動時效通常只需半小時、一度電和幾元錢的時效成本，就能達到時效效果，而且能隨時隨地進行處理，既不降低硬度，又無煙塵環境污染和氧化皮，這都是熱時效和自然時效無法比擬的，被譽為理想的無成本時效技術。振動時效的影響可能與材料的熱膨脹系數和熱導率等熱學性質相關。結構件振動時效處理

振動時效優點：①機械性能明顯進步，通過振蕩時效處理的構件其剩余應力能夠被消除20%—80%左右，高拉應力區消除的份額比低應力區大。因而能夠進步運用強度和疲憊壽數，下降應力腐蝕。能夠防止和削減因為熱處理、焊接等工藝進程造成的微觀裂紋的發作。能夠進步構件抗變形的能力，安穩構件的精度，進步機械質量。②適用性強，因為設備簡單易于搬動，因而能夠在任何場地上進行現場處理。它不受構件大小和材料的限制，從幾十公斤到幾十噸的構件都能夠運用振蕩時效技能。特別是對于一些大型構件無法運用熱時效時，振蕩時效就具有更加突出的優越性。③節省時間、能源和費用，振蕩時效只需30分鐘即可進行下道工序。而熱時效至少需求一至兩天以上，且需求大量的火油、電等能源。因而，相對與熱時效來說，振蕩時效可節省能源90%以上，可節省費用95%以上，特別是能夠節省制作大型燜火窯的巨大投資。無錫不銹鋼振動時效效果好不好振動時效是材料或結構在振動環境下性能變化的過程。

工件在振動時效時是一個振動體，它與其支撐用的彈性橡膠墊和激振器組成為一個振動系統，當該系統進行自由振動時，根據振動學原理，它的共振頻率只與系統本身的質量、剛度和阻尼有關。這個頻率是由系統固有性質所決定的，稱為固有頻率。由振動頻率的方程解及上圖可知，具有幾個自由度的振動系統，有幾個固有頻率，按低至高頻順序分別稱為：一固有頻率（基本固有頻率）；第二個固有頻率……。對于每一個固有頻率都有一個確定的位移形態，稱為振型。就是說，對應每一個固有頻率都有對應的一個振型。工件的固有頻率可用振動時效設備本身來測定，以VSR系列振動時效設備為例，只要按一下控制器面板上的“啟動”按鈕，整套裝置就會在其掃頻范圍內尋找出被時效工件的固有共振頻率，并將固有頻率值、固有頻率下所對應的工件的較大振動加速度值及工件在固有頻率周圍的振動趨勢圖打印出來，使操作者一目了然。

除殘余應力值外，決定零件尺寸穩定性的另一重要因素是松弛剛性，或零件抗變形能力。有時雖然零件具有較大的殘余應力，但因其抗變形能力強，而不致造成大的變形。在這一方面，振動時效同樣表現出明顯的作用。由振動時效的加載試驗結果可知，振動時效件的抗變形能力不只高于未經時效的零件，也高于經熱時效處理的零件。通過振動而使材料得到強化，使零件的尺寸精度達到穩定。從微觀方面分析，振動時效可視為一種以循環載荷的形式施加于零件上的一種附加應力。眾所周知，工程上采用的材料都不是理想的彈性體，其內部存在著不同類型的微觀缺陷，鑄鐵中更是存在著大量形狀各異的切割金屬機體的石墨。故而無論是鋼、鑄鐵或其他金屬，其中的微觀缺陷附近都存在著不同程度的應力集中。振動時效設備依據的頻譜分析技術，按優化工藝選擇激振頻率進行時效處理。

振動時效消除殘余應力的優勢時效效果好：大量的研究和實際應用證明，振動時效對工件的時效效果好于燒煤、重油或煤氣的熱時效爐，而基本與電爐的時效效果相近。因為振動時效不只克服了熱時效爐爐溫不均而造成消除應力不均勻之難題，而且避免了工件因加熱而降低其抗變形能力的影響，所以一般經振動時效處理的工件較一般熱時效處理的工件的尺寸穩定性可提高30％以上。投資少，經濟實用：振動時效設備的價格一般在2—8萬元左右，就能滿足幾百噸以下工件的時效處理，而對大型工件建造熱時效爐窯不只需投資幾十萬元，而且占地面積大，應用起來不靈活，如果工件少還不值得開爐、工件太大時又裝不進爐等。適應性強：振動時效技術的使用不受場地、工件大小、形狀、重量等條件的限制，由于振動時效設備只有幾十公斤，所以對大型工件可就地進行時效處理。同時根據工藝要求可安排在工件不同的加工工序間進行時效處理振動時效的機理包括應力集中、應力循環和溫度變化等因素。蘇州振動時效去除應力技術設備

振動時效設備的測試結果可以幫助產品設計師更好地改善產品結構。結構件振動時效處理

頻譜諧波方式不論工件大小、頻率剛性高低、材料特性均能找出五種不同振型的諧波峰。不受激振器的轉速范圍限制，對激振點和拾振點無特殊要求，能夠處理亞共振無法處理的高剛性高固有頻率工件，能夠滿足對尺寸精度要求高的工件，振動噪音低，在機械行業的覆蓋面已達到近100%。處理的轉速全部在6000RPM以下，也解決了亞共振設備噪音大的問題。頻譜諧波時效應用領域：黑色金屬：碳素結構鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵;有色金屬(銅、鋁、鋅、鈦及其它合金)等材質構成的鑄件、鍛件、焊接件、機械加工件。隨著振動時效技術在我國幾十年的研究應用和發展，現已應用到工業生產的各行各業中，如航天、航空、兵器、機床、汽車、模具、風電、船舶、鑄造、水泥機械、木工機械、包裝機械、工程機械、冶金機械、礦山機械、煤礦機械、紡織機械、重型機械、通用機械、電子生產設備、石油化工機械等幾十個行業。結構件振動時效處理

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