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关 键 词：安康震动时效
行 业：机械 其他行业专用设备
发布时间：2020-12-02
振动时效技术又称“振动消除应力法”，国外简称“VSR”技术。它的实施过程是通过振动时效装置的控制系统控制激振器的转数和偏心作用在工件上产生离心力，使工件发生共振（谐振），让工件需时效部位产生一定幅度、一定周期的交变运动，并吸收能量，经过一定时间的振动引起工件微小塑性变形及晶粒内部位错逐渐滑移，并重新缠绕钉扎使得余应力被消除和均化，防止工件变形和开裂，从而达到提高工件尺寸精度稳定性，增强工件的抗变形能力和提高疲劳寿命。
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。从分析余应力松驰和零件变形中可知，余应力的存在及其不稳定性造成了应力松驰和再分布，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余应力，特别是危险的降值应力，振动时效同样可以降低余应力，零件在振动处理后余应力通常可降低30—80%，同时也使峰值应力降低使应力分布均匀化。
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尺寸精度稳定性是根据定期对构件尺寸精度的测量来实现的。它包括两方面内容：一方面是观测构件尺寸精度随时间而发生的变化量，与热时效或精度允差相比较；另一方面是要观察构件在静、动荷载作用后的尺寸精度变化量，同样与传统工艺（热时效）相比，以鉴定振动时效工艺的可行性。
如果残余应力消除和均化的效果好，那么工件中残余应力的再分布的可能性和程度就比较小，工件的尺寸精度稳定性就好。实践证明在保持工件尺寸精度稳定性方面振动时效技术比其它传统的时效方法更显优势
便携式振动时效系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-10000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN；
电机额定功率：1200W；
适宜处理工件重量：≤10吨
稳速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
电机额定电流：12A；
电机额定电压：100V；
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%；
绝缘等级：E级；
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）；
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激振器 有永磁直流电机和偏心总成两部分组成。电机采用专业设计的大功率、防振永磁无槽直流电机，功耗小，可靠性高；偏心箱采用国外技术一体化结构，强度大；轴承选用德国进口的高速防振轴承，工作时间长；偏心无极可调，调节范围宽，激振力可满足于从几公斤到三百吨构件的时效处理，一机多能，从而降低客户的一次性资金投入。
热敏绘图仪 该仪器采用目前国际上先进的热敏打印机机芯，外型美观，操作简单，自动记录振动时效处理参数，并在同一坐标系内打印出处理前、后应力参数图形，应力参数对比直观，图形可靠，便于存档，是目前市场同类产品无法比拟的绘图打印纪录设备。
移动操作台 使用移动操作台可以快速的将设备安装到工厂任何地方进行时效，大大节约了设备来回搬运时间，同时大大提高工作效率。
橡胶垫 用于支撑工件，减少能量消耗，保障振动效果。选用顺丁橡胶作为基本材质，经硫化处理将具有塑性的半成品制成高弹性，适用于振动时效设备的终产品。顺丁橡胶具有耐寒性、耐磨性和韧性强、弹性好，动负荷下发热少，耐老化性等特点。
拾振器 设备采用国家实验室级振动加速度传感器，优质屏蔽线，灵敏度高，抗干扰性强
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振动时效是利用共振原理来消除和均化金属铸件、锻件、焊接结构件、有色金属等零件的残余应力，以防止零件尺寸变形和开裂。他与传统的热时效相比：可节能95％、节省生产费用80~90％、缩短生产周期90％左右、不产生时效氧化皮等；无环境污染、不受零件大小、场地等限制、且时效效果直观，并优于热时效。
液晶系列全自动振动时效装置是实现振动时效处理的设备之一，其主要特点表现在：
⒈彩色液晶动态显示曲线及数据；自动判定工艺参数合适与否，并给出修订方案
2. 采用脉宽调制技术及双主回路设计，具有强大的抗干扰能力；
3. 强大的人机对话功能加上简单的操作方式使操作者更容易掌握设备的操作；
4. 飞车提示、多重保护功能排除了现场操作的危险性；
5. 在线汉字打印系统，使打印出的数据及曲线更易识别与判断；
6.全自动功能完善，兼具半自动和手动。
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振动时效重要的工艺参数为：激振频率、激振力、实效时间、激振器及拾振器的装夹位置。任何设备均不可预知构件的时效要求，更不可能判定构件的有效振型，从而确定合理的时效参数。只有操作人员根据时效要求，观察构件的各阶振型，选择有效的工艺参数。采用手动工作方式，可快速了解构件的特性，选取合理的激振及拾振位置，确定的激振频率和激振力。同时，为了满足批量构件及简单构件的时效要求，被系统增设了手动时效功能，可自动绘制时效曲线及相关数据，为产品检查提供宏观依据，时效时间可在线任意调整
振动处理是对构件施加一交变应力，而残余应力相当于平均应力而改变了总应力水平。但在交变应力作用下，残余应力是一个不稳定的力学量，在振动处理过程中逐渐下降，使总应力水平降低。从图23中可以看到在振动处理过程中残余应力的变化情况，当材料受到等幅交变作用（εc—εB）时，如果材料已经屈服，则残余应力下降。设处理前的残余应力为σA，回线ACB是次交变循环时的应力和应变曲线。当总应力超过A点后，材料进入塑性直到C点。而C B又平行于弹性线，CB末端却又偏离弹性线。这些现象都是由包辛格效应所致。经过一定次数的循环后应力和应变均处于稳定的回线上。如图中曲线所示，残余应力由σA下降到σE而不再变化。
图23和图21从原理上来说是相同的，都说明要使构件中的残余应力下降，必须使作用应力与残余应力叠加后大于材料的屈服极限，即： σ动+σ残＞σs
如果残余应力下降后作用应力与残余应力之和小于屈服极限时，则构件保持稳定的应力状态。因此振动处理到一定周次后不提高作用应力的量值，则继续处理将不再起作用。
振动时效效果评定方法
5.1 参数曲线观测法
5.1.1 可根据振动时效过程中打印的时效曲线（a-t曲线）或振后扫频曲线（a-n曲线）相对振前扫频曲线的变化来监测。
5.1.2 出现下列情况时，即可判断工件已达到时效效果：
a) a-t 曲线上升后变平；
b) a-t 曲线上升后下降然后终变平；
c) a-n曲线振后加速度峰值比振前升高；
d) a-n曲线振后的共振频率比振前变小；
e) a-n曲线振后比振前的带宽变窄；
f) a-n曲线共振峰有裂象发生。
5.2 工件尺寸稳定性检测法
