中山震动时效仪

振动时效设备的原理
振动时效是将一个具有偏心重块的电机系统（激振器）刚性地固定在被振构件上，对构件施加一交变的周期外力，当这一周期外力与余应力叠加达到或超过材料的屈服极限时，就会使构件局部产生塑性变性或晶格滑移，从而降低和均化余应力，达到稳定尺寸不变形之目的。
振动参数曲线法
 一项振动时效工艺是否成功，其后的检测方法应是残余应力的变化率和尺寸精度保持性的测试。但是振动处理过程中采用上述两种参数是不可能的，它是需要长时间和复杂的测试过程。通常在实际生产应用的控制过程中往往采用振动时效前后幅频特性参数曲线和振幅-时间参数曲线测试法并按JB/T5926-91标准中第4.1条款或JB/T10375-2002标准中的第6.2条款验收来实现的。
（a） 幅频特性曲线扫描法
图6-1幅频特性曲线二次扫描图
（图中实线为振前所测曲线、虚线为振后所测曲线）
在振动处理过程中随着残余应力的下降，构件的内阻尼减小，所以在幅频特性曲线上所表现出的是固有频率的下降，（如图6-1中所示f1变为f1′）、共振峰值的增高、频带变窄。振动处理前测得的幅-频特性曲线和振后幅频特性曲线对比可求出各参数的变化量△f,△h和△u。经过多个试件处理后可把这些变化量的统计值确定下来。这样就可在生产应用时进行监测。
如果生产中所得的参数变化与确定的数值相近，说明振动处理的效果已达到。如果远远偏小，说明效果欠佳，尚需在激振参数（主要是激振力）上做适当调整，或支承方式上需做调整。
总之，幅-频特性曲线监测法是国内外普遍采用的较为成熟的方法。
（b）振幅-时间曲线监测法
幅-频特性曲线是振动处理的前后进行的，且频率在不断的改变。有时为了获得更好的曲线。这要比前一种方法更为简单，它既可以通过振幅的变化来控制振动处理的有效时间，又可以通过振幅的变化量来监测残余应力的变化情况。
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
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℃）

振动时效对金属材料力学性能的影响
   国内外研究学者在这方面已做出了大量的试验，并得出了对非合金结构钢、碳素钢、合金钢、铸铁及有色金属材料力学性能影响的大量数据，在这里就不再举例一一说明。但总的试验结论是：
1. 经热时效后材料的屈服强度与抗拉强度均下降，而振动时效后材料的屈服强度和抗拉强度基本上不改变或有升高。
2. 由于振动时效后材料的残余应力得以消除或均化，材料的断裂韧性提高（约10%），防止脆断的能力提高。
3. 振动处理可以提高金属材料的疲劳极限已被实验验证。但是提高的比例大小，是与试件的初始状态有关的，如果初始残余应力大，则因振动处理后残余应力消除的比例大而提高疲劳极限的比例也大。
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
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℃）

第六章 振动时效效果的判定方法
检验振动时效的效果实际上就是检验工件中残余应力是否得以消除和均化，目前对残余应力的测试方法很多，但总的分为两大类。一类是定量测试：如盲孔法、X射线法、磁测法、喷砂打孔法、切割法、套环法等。一类是定性测试：如振动参数曲线法、尺寸精度稳定性法等。本章着重一讲振动曲线法，其它方法都有专门介绍，在此就不再详谈。
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
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℃）

振动时效提高工件抗静、动荷载变形能力的作用
振动时效使构件的塑性变形在使用前提前发生，并降低残余应力。因此振后的工件其弹性性能要比未振工件强，其抗静、动荷载变形能力比热时效工件还要好。
为了测定工件抗静、动荷载变形能力，又做了有关的试验。选用如图3.5所示的试样六件（应力框），每两件为一组。分别做未时效、热时效和振动时效三种不同处理，表面加工至▽6，并选如图3.5所示1~7处为测点。实验工况为抗静载能力测试和抗动载能力测试。
1．抗静载能力试验
没加荷载之前先测1~7点翘曲量。然后再在材料试验机上平放，支距为200mm，在7点处加静荷载1.4t，持续5分钟，卸下后按同样方法进行变形量的测量，结果列于表3.7中。
表3.7中说明，在静荷载作用下，未时效件在100~160μm的大变形占总测点的41.7%，热时效件也占41.7%，而振动时效件却为0。而小变形点（0~50μm），未时效件占58.3%，热时效件占50%，而振动时效件占83.3%。试验结果说明，热时效降低了工件抗静载变形的能力，而振动时效件却提高了工件抗静载变形能力25%以上。
2．抗动载能力的试验
同静载试验一样，在没加载荷载之前测各点的翘曲量。再将应力框以悬臂夹持，并用ZS-1000S型振动台以50Hz频率、61V电压进行振动处理20分钟。取下后重新测量各点的变形。结果如表3.8所示。
从表3.8中可以看出振动时效件的测点全落在小变形段上。大变形段上振动时效测点为0，而热时效件与未时效件相等。不难得出结论：振动时效同样提高了工件抗动载变形的能力，而热时效却降低了工件抗动载变形的能力。
其它床身的试验结果也得出了相同的结论：振动处理的铸件比不经时效的铸件抗静载能力提高30%左右，抗动载能力提高1~3倍，抗温度变形能力也提高近30%。与经热时效的铸件相比，振动处理件的抗静载能力提高40%以上，抗动载能力提高70%。
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
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℃）
序号 产品名称 单位 数量 备注
1 振动消除应力设备主机 台 1
2 激振器 台 1
3 拾振器 只 1
4 移动操作台 台 1
5 橡皮垫 只 4
6 弹簧钢卡具 只 2
7 电机控制线 组 1
8 随机工具一套 套 1
9 拾振器传感信号线 根 1
10 电源线 根 1
11 热敏打印纸 卷 9
12 培训资料 套 1
13 保险管 只 10

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