西安震动消除应力 震动时效

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。
     从微观方面分析振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加动应力，众所周知工程上采用的材料都不是理想的弹性体，其内部存在着不同类型的微观缺陷，铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨。故而无论是钢、铸铁或其他金属，其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中，当受到振动时，施加于零件上的交变应力与零件中的余应力叠加。当应力叠加的结果到一定的数值时，在应力集中严重的部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这种塑性变形降低了该处余应力降值，并强化了金属基体，而后振动又在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余应力及强化金属的作用。
焊接振动设备
由于振动焊接工艺参数只有频数和振幅，而不需要做更多的调整，因此的振动装置极易操作，这也是该项技术必能得到广泛推广的有利条件。
“焊接振动设备”是根据工艺的要求而研究制造的。其操作简单方便，而且该设备还具有焊后振动时效的功能，因此是一种新型的设备。该设备的生产必将促进本项技术工艺的推广应用。
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℃）

振动焊接工艺规程
应该看到的是振动焊接和振动时效是为提高焊缝质量而在两个阶段分别采取的技术工艺过程。振动焊接是在焊接过程中进行的振动处理过程，而振动时效是在构件焊接成型后而进行的时效处理过程，前者的作用在於使晶粒细化提高材料的机械性能。降低焊接应力和变形、减少气孔和杂质并使焊接纹理细密提高宏观焊接质量。而后者则是用於降低和均化焊接应力，消除残余应力对变形、开裂和疲劳寿命的影响。相比较而言，尽管在消除应力方面、振动焊接起到一定的作用，但其毕竟振动很小，产生的动应力不大，因此消除主应力的效果是赶不上振动时效的效果更好。从这一点出发，对於大型构件建议工艺规程应是振动焊接与振动时效同时采用：即阶段在焊接过程中采用振动焊接、第二阶段采用振动时效处理这将是工艺规程。
一、振动焊接工艺参数
1．激振频率 20Hz~100Hz；
2．激振振幅 10μm~50μm；
3．振动方式 共振与非共振均可；
4．构件直接振动或振动台带动构件振动均可；
5．振幅的选择应尽量接近材料晶粒的直径，即不同材料选用不同的振幅；
6．在20Hz~100Hz范围内如有共振峰，可选择共振峰高1/3~2/3所对应频率来处理，但要保证振幅在规定范围内，共振易於调整振幅值；
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℃）

圆环型构件的振动时效工艺
某厂生产的SYI1920/2850型风机叶轮是为发电厂引排粉尘设备配套的，以前一直沿用热时效方式来消除焊接应力，由于量大，交货期短，热时效变形较严重，故委托我公司进行振动时效处理。
该叶轮外径2850mm，内径1920mm，厚度350mm，为焊接结构，属较典型园环形件，我们采用三点支撑，沿圆周上三点均布。激振器用C形卡具卡紧在内圆处，传感器放在叶轮的外圆周上，如图7-3.
图8-3 叶轮振动时效示意图
用VSRDS-08型振动时效装置测得该叶轮固有频率为10532r/min，共振峰值为43.3m/，这时选择的是K2型激振器，偏心量为28%左右。我们选择在峰值43.3m/的1/3所对应的频率10486 r/min下进行振动时效处理12分钟，在进行第二次扫频，可知，对该叶轮的振动时效处理时间为14分钟。该叶轮的参数及曲线如图7-4.
图8-4 叶轮振动时效前后的a-n曲线及参数
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℃）

振动时效对工件抗变形能力的影响
零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布，还与松弛刚性和抗变形能力有关。振动时效不仅能够减小和均化残余应力，还可提高材料的抗变形能力。对振动处理后的工件进行加静载和加动载试验，可证实这一点。
试验了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﹪。与经过热时效的铸件相比，振动件的抗静载能力提高40﹪以上，抗动载能力提高70﹪。
工件经振动时效后抗变形能力的提高可用循环加载下工件材料弹性性能的提高来解释。而振动时效实质上是对工件附加一种循环动应力。例如在5kg∕mm2动应力下的弹性模量提高10-20﹪，而在10kg∕mm2时提高30-50﹪。
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℃）
主要技术参数
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：≤30吨 
稳速精度：±1R/Min； 
电机额定电流：10A； 
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℃）；

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