振動時效設備廠家

【詳細說明】振動消除應力實際上就是用周期的動應力與殘余應力疊加，使局部產生塑性變形而釋放應力。這里，殘余應力是作為平均應力提高周期應力水平而起作用的。

振 動處理是對構件施加一交變應力，如果交變應力幅與構件上某些點所存在的殘余應力之和達到材料的屈服極，這些點將產生塑性變形。如果這種循環(huán)應力使某些 點產生晶格滑移，盡管宏觀上沒有達到屈服極限，也同樣會產生微觀的塑性變形，況且這些塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應力的點上，因此，使這些點受約束 的變形得以釋放從而降低了殘余應力。這就是用振動時效可以消除殘余應力的機理。

動消除應力是在交變應力達到一定周次后實現的，這就是包效應作用的結果。

一、等幅荷載反復作用下金屬材料的應力與應變

圖 是將試件在材料試驗機上進行拉伸，當荷載為變幅遞升多次反復時的應力-應變曲線示意圖。從圖中曲線可見，材料的屈服極限在逐漸提高，殘余變形在逐漸增大， 后導致破壞。而是等幅重復荷載作用下的拉伸曲線示意圖。為重復荷載的幅值，可見，每次拉伸都使屈服點比前一次有所提高，滯回曲線面積減少，殘余變形減 少。經過若干次之后，殘余應變?yōu)?，說明不再出現新的塑性變形，材料的塑性被強化為彈性，材料處于安定狀態(tài)。這正是振動時效力學機理的靜態(tài)模擬。

二、振動處理過程中材料的應力和應變

振 動處理是對構件施加-交變應力，而殘余應力相當于平均應力而改變了總應力的應力水平。但在交變應力作用下，殘余應力是一個不穩(wěn)定的力學量，在振動處理過程 中逐漸下降，使總應力水平降低。從這個圖中可以看到在振動處理過程中殘余應力的變化情況，當材料受到等幅交變應變作用、如果材料已經屈服，則殘余應力下 降。設處理前的殘余應力為σA，回線ACB是次交變循環(huán)時的應力和應變曲線。當總應力超過A點后，材料進入塑性直到C點。而CB又平行于彈性線，CB 末端卻又偏離彈性線。這些現象都是由包效應所致。經過一定次數的循環(huán)后應力和應變均處于穩(wěn)定的回線上。如圖中曲線所示，殘余應力由σA下降到σB而不 再變化。

從原理上說是相同的，都說明要使構件中的殘余應力下降，必須使作用應力疊加后大于材料的屈服極限

如果殘余應力下降后，作用應力與殘余應力之和小于屈服極，則構件保持穩(wěn)定的應力狀態(tài)。因此振動處理到一定周次后，如果不提高作用應力的量值，則繼續(xù)處理已不再起作用。

振動處理技術又稱做振動消除應力，在我國又稱做振動時效。它是將一個具有偏心重塊的電機系統(tǒng)（稱做激振器）安放在構件上，并將構件用橡皮墊等彈性物體支承，通過控制器起動電機并調節(jié)其轉速，使構件處于共振狀態(tài)。約經20~30分鐘的振動處理即可達到調整殘余應力的目的。

振動測試系統(tǒng)和應變（或應力）測試系統(tǒng)，是在做振動時效工藝時，用來測幅頻特性曲線、監(jiān)測動應力幅值及其變化的。

可見，用振動調整殘余應力技術是十分簡單和可行的。

二、振動時效工藝特點

振動時效之所以能夠部分地取代熱時效，是由于該項技術具有一些明顯的特點。

1．機械性能顯著提高

經過振動處理的構件其殘余應力可以被消除20%~80%左右，高拉應力區(qū)消除的比低應力區(qū)大。因此可以提高使用強度和疲勞壽命，降低應力腐蝕。

可以防止或減少由于熱處理、焊接等工藝過程造成的微觀裂紋的發(fā)生。

可以提高構件抗變形的能力，穩(wěn)定構件的精度，提高機械質量。

2．適用性強

由于設備簡單易于搬動，因此可以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，從幾十公斤到幾百噸的構件都可使用振動時效技術。特別是對一些大型構件無法使用熱時效處理時，振動時效就具有更加突出的性。

陽江振動時效儀，陽江振動時效設備

3．節(jié)省時間、能源和費用

振動時效只需30分鐘即可進行下道工序。而熱時效至少需一至二天以上，且需大量的煤油、電等能源。因此，相對于熱時效來說，振動時效可節(jié)省能源90%以上，可節(jié)省費用90%以上，特別是可以節(jié)省建造大型燜火窯的巨大投資。

三、振動時效工藝的發(fā)展及應用

用振動的方法消除金屬構件的殘余應力技術，于1900年在美國就取得了利。但由于人們長期使用熱時效，加上當時對振動消除應力的機理還不十分明確，且高速電機尚未出現造成設備沉重、調節(jié)不便，因此該項技術一直未得到發(fā)展和應用。

據統(tǒng)計，目前世界上正在使用的振動時效約有一萬臺以上。美國采用振動時效工藝的有700多個公司，蘇聯和東歐一些國家也在大量使用，都取得了明顯的經濟效益。許多國家都已將振動時效定為某些機械構件必須采用的標準工藝。在英國幾乎沒有一家公司不使用該項技術的。

振動處理在國外的應用范圍比較廣，被處理構件的類型也比較多。例如：

1．北京一機床公司生產大型精密機床，其床身與立柱要求精度為0.01mm/2m。過去采用熱時效其精度保持性較差，后來改用振動時效，滿足了精度要求，因此現在已將振動時效定為該項產品的標準工藝。

2．上海生產的鋁合金鑄造精密泵體，其尺寸為275×300×150mm，也是用振動時效來保證其精度的。

3．深圳的工程公司，用振動時效來消除8噸重的焊接結構齒輪的內應力，用以減少焊接裂紋。

4．廣州的電子專業(yè)公司，用該項技術處理4噸重的鍛件毛坯。該公司規(guī)定鍛件進行三次振動處理： 

（1）毛坯（2）粗加工后（3）精加工后。三次處理后即保證了鍛件的穩(wěn)定性。

振動消除應力實際上就是用周期的動應力與殘余應力疊加，使局部產生塑性變形而釋放應力。這里，殘余應力是作為平均應力提高周期應力水平而起作用的。

振 動處理是對構件施加一交變應力，如果交變應力幅與構件上某些點所存在的殘余應力之和達到材料的屈服極，這些點將產生塑性變形。如果這種循環(huán)應力使某些 點產生晶格滑移，盡管宏觀上沒有達到屈服極限，也同樣會產生微觀的塑性變形，況且這些塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應力最大的點上，因此，使這些點受約束 的變形得以釋放從而降低了殘余應力。這就是用振動時效可以消除殘余應力的機理。

振動消除應力是在交變應力達到一定周次后實現的，這就是包效應作用的