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振動時效在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工、熱處理、校直等制造過程中在工件的內部產生殘余應力,而殘余應力的存在必然會導致一些不良的后果出現。是運用共振的原理,在激振器的周期性外力作用下,施加給構件的一個動應力,使構件產生必定振幅的共振,通過二十至四十分鐘的振蕩,使構件內部的殘余應力得到均化和部分開釋,從而構件在機械加工和實際運用中的尺度精度穩定,防止和減小變形,是代替熱時效處理的理想方法與手段。
在機械生產中,振動時效機設備為了穩定鑄件尺寸,常將鑄件在室溫或室外自然環境下長期放置,然后才進行切削加工。這種措施被稱為自然時效,它是借助外界溫度的變化及較長間的放置使工件的內應力得以釋放,使一些內部組織得以穩定。但這種時效不屬于金屬熱處理工藝。經過長期反復研究證實,時效強化的實質是從過飽和固溶體中析出許多非常細小的沉淀物顆粒,形成一些體積很小的溶質原子富集區。
振動時效工藝是通過的激振設備使工件產生振動,振動產生的動應力與工件內部原有的殘留應力相疊加,達到均化內應力,減少工件變形的效果,其耗能設備僅為振動機械(電機),且一般處理一個工件僅需30分鐘左右,時間短、能耗小。
振動時效機是通過的振動設備,如果想要測出一個物體的自身震動頻率,需要控制激振器,給物體施加一個與其共振頻率相適應的周期激振力使物體產生共振。物體本身的各個部位獲得一定的振動能量,這種能量一部分使物體產生宏觀諧振,另一部分消耗在物體內部阻尼和微觀的塑性變形上。
隨著技術的不斷發展,卻出現了振動時效振動機處理時間過程的現象,振幅逐漸增大,共振頻率卻在逐漸減小,當殘余應力被消除完畢時,這些參數的變化亦趨向穩定。一些大型構件,由于缺少大型退火爐,而且部分構件材質、結構以及加工工藝本身的限制,無法采用熱時效進行殘余應力處理,因此迫切需要一種可靠、的消除殘余應力的工藝方法。
振動時效設備應用的行業:結構件、鑄造件、焊接件、鑄造件、不銹鋼件、人防工程、防爆開關、繡花機、縫紉機、化工機械、數控機床、大型水輪發電機、礦山機械、軸類、大型水泵、模具、金屬帶鋸床、電纜線絞線機、石油機械、變速箱殼體、建筑工程機械、電火花切割機床、大型鋼廠、大型熱能發電廠、汽車零配件等。