時效處理設(shè)備，振動消除應力

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一、振動時效來消除殘余應力的特點

振動時效由于時效效果好、對工件的尺寸穩(wěn)定性強、經(jīng)濟實用、投資少、節(jié)能顯著等優(yōu)點，逐漸取代傳統(tǒng)的自然時效和熱時效越來越廣泛的應用于實踐中。在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工等制造過程中，工件內(nèi)部會產(chǎn)生殘余應力。殘余應力的存在必然會導致工件變形、開裂，嚴重影響了工件的尺寸穩(wěn)定性，降低工件的疲勞壽命。時效振動機對金屬構(gòu)件的影響：

　　1、對金屬材料力學性能的影響。經(jīng)振動時效后，材料的屈服和抗拉強度提高;斷裂韌性提高，防止工件脆斷。

時效處理設(shè)備，振動消除應力

　　2、振動時效儀可以降低和均化構(gòu)建中的殘余應力，工件受周期性附加動應力的作用，在應力集中處發(fā)生局部的塑性變形，繼而又在整體上發(fā)生較大的塑性變形。

　　3、不僅使工件在長期使用過程中尺寸精度變化較小，而且能在較短的時間內(nèi)使零件尺寸達到穩(wěn)定。

　　4、振動時效裝置不僅能夠減小和均化殘余應力，還可提高材料的抗變形能力。

　　振動時效儀效果判定標準：根據(jù)JB/T5926-2005機械行業(yè)部標準，在相同的振前準備條件及掃頻速率下，出現(xiàn)下列情況之一時，即可判定在當前狀態(tài)下，工件部分區(qū)域已達到振動時效工藝效果：1、加速度-時間（A-t）曲線上升后變平。2、加速度-頻率（A-n）曲線振后的比振前的峰值升高，3、加速度-頻率（A-n）曲線振后出現(xiàn)裂變現(xiàn)象，4、加速度-頻率（A-n）曲線振后的比振前的頻率下降，5、加速度-時間（A-t）曲線上升后下降然后變平，6、加速度-頻率（A-n）曲線振后的比振前的帶寬變窄

二、用振動時效處理機消除焊接殘余應力的科學依據(jù)

　　振動時效處理機是通過的時效設(shè)備，使被處理的工件產(chǎn)生共振。通過共振將一定的振動能量傳遞到工件的所有部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑性變形。歪曲的晶格逐漸恢復平衡狀態(tài)，從而使工件內(nèi)部的殘余應力得以消除和均化，zui終防止工件在加工和使用過程中變形和開裂，保證工件尺寸精度的穩(wěn)定性。

三、應該用什么功能的振動時效設(shè)備來去除構(gòu)件內(nèi)部的殘余應力

　振動時效機對于消除焊接、鑄造應力的效果是非常顯著的，在國內(nèi)外有著幾十年的發(fā)展和應用，在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工等制造過程中，工件內(nèi)部會產(chǎn)生殘余應力。殘余應力的存在必然會導致工件變形、開裂，嚴重影響了工件的尺寸穩(wěn)定性，降低工件的疲勞壽命。焊接應力消除設(shè)備的特點：

　　1、應力消除設(shè)備是在傳統(tǒng)液晶系列的基礎(chǔ)上，加以研發(fā)改進的新型產(chǎn)品。

　　2、振動消除應力良好的頻譜分析技術(shù)，自動制定*振動時效工藝方案，實現(xiàn)人機對話。

　　3、全部進口元器件，提高設(shè)備的使用壽命和穩(wěn)定性。

　　4、振動去應力設(shè)備的動態(tài)顯示現(xiàn)場時效工藝過程，確保時效效果良好，排除人為因素。

　　5、依據(jù)良好的聘譜分析技術(shù)，按優(yōu)化工藝選擇激振頻率進行時效處理。

　　6、時效處理機采用脈寬調(diào)制技術(shù)，具有強大的抗干擾能力。

　　7、20倍電路安全系數(shù)設(shè)計，主機杜絕發(fā)熱，壽命更高，設(shè)備實現(xiàn)24小時不間斷運轉(zhuǎn)；

　　8、雙核中央處理器，運行速度比普通振動時效設(shè)備提高三倍。

　　9、自動根據(jù)JB/T5926-20051國標判定時效效果成功與否。排除人為因素。

　　10、時效工藝，振動幅值及頻段分析采取細微化搜索，峰值點，共振點精度達到萬分之一。

　　11、振動時效儀器內(nèi)部電子器件全部按軍工標準配置，在溫度*、極低或粉塵嚴重等復雜的環(huán)境下均能正常長期工作。

　　12、激振器雙偏心，雙驅(qū)動，雙回路設(shè)計，大大提高激振力的同時提高了穩(wěn)定精度并延長了使用壽命。

　　13、震動時效儀控制系統(tǒng)選用工業(yè)控制機機箱，抗電磁場干擾能力強，保證系統(tǒng)在更加惡劣的工業(yè)現(xiàn)場正常、可靠運行。

       14、設(shè)備故障高速預警保護功能。如出現(xiàn)飛車、電流過高、峰值過高、可在極短的時間內(nèi)（微秒級，傳統(tǒng)設(shè)備為毫秒級）對設(shè)備進行保護，防止設(shè)備內(nèi)部元器件及激振器的損壞，并給出故障原因及處理方法。

四、振動時效機共振激振器電機如何選擇

振動時效設(shè)備是通過共振原理消除或均化殘余內(nèi)應力，主要通過共振能量傳遞到工件的各個部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑形變形，從而消除或均化工件內(nèi)部的殘余內(nèi)應力，保證工件尺寸的穩(wěn)定。目前被廣泛應用于焊接、鑄造、鍛壓、機加工等生產(chǎn)工藝過程中。應力消除機由于時效效果好、對工件的尺寸穩(wěn)定性強、經(jīng)濟實用、投資少、節(jié)能顯著等優(yōu)點，逐漸取代傳統(tǒng)的自然時效和熱時效越來越廣泛的應用于實踐中。時效處理設(shè)備在選型中首先要看激振器是不是滿足需求，如下：

　　1、激振力要滿足大并可以調(diào)理。當前國內(nèi)外出產(chǎn)的設(shè)備的激振力通常在2噸左右，zui大為3.5噸，均是停機后分級調(diào)整。而國內(nèi)正在研發(fā)的無級可調(diào)激振力的振動時效，可在工作過程中接連調(diào)理激振力。

　　2、在振動處置過程中要有滿足的穩(wěn)頻精度和完成頻率的微調(diào)，以確保構(gòu)件可以穩(wěn)定地在共振狀態(tài)下進行振動處置。特別是對一些鑄件，振動處置后固有頻率改變很小。（如C620，2米床身鑄件振動處置后頻率降低小于1Hz），也應能畫出較精確的幅頻特性曲線用以檢測。關(guān)于阻尼小而共振頻帶較窄的構(gòu)件來說，只要確保很小的穩(wěn)頻精度才干使其處于共振狀態(tài)下進行處置。

　　3、需求體積小，簡便、體系配套*，體系配套功能好，其間由控制體系，激振器、夾具與減振墊、打印機等，現(xiàn)場使用非常便利。

　　4、激振器應有較寬的頻率規(guī)模，這樣可以使更多的工件在其固有頻率下發(fā)生共振。并需求激振器的頻率可以接連可調(diào)，這樣就可在振動處置時進行幅頻特性曲線的制作。

　振動去應力機源自于敲擊時效，由一套完整的主控制箱、激振器、傳感器、彈性膠墊、打印系統(tǒng)、附屬裝卡工具及相關(guān)連接線組成。處理時效通常只需15—45分鐘，不分場地，不受工件尺寸、形狀、重量等限制，可處理幾公斤至幾百噸的工件。工件不需運輸可就地進行處理，可插在任何工序之間進行處理。采用振動時效可提高工效幾十倍，它具有減少環(huán)境污染、縮短生產(chǎn)周期、改善勞動條件、工藝簡便等優(yōu)點。振動時效工藝原理：

五、對于振動時效工藝時效效果如何評定

振動時效工藝是通過振動的形式給工件施加的一種特種的力為動應力，當動應力與工件本身的殘余應力疊加后，極*物質(zhì)就會發(fā)生不同的形變來符合人們的需要。振動時效在機械加工領(lǐng)域的應用熱時效是將工件加熱、保溫、冷卻，消除工件內(nèi)應力，有著特定處理方式來和制造方法。

　　根據(jù)JB/T5926-2005機械行業(yè)部標準，在相同的振前準備條件及掃頻速率下，出現(xiàn)下列情況之一時，即可判定在當前狀態(tài)下，工件部分區(qū)域已達到振動時效工藝效果：

a、振幅時間（A-N）曲線上升后變平
這是因為在時效過程中，隨著殘余應力的釋放或變化，工件的材料鋼性松弛，物理性質(zhì)發(fā)生改變，使振幅不斷變化，一但這種變化停止，說明殘余應力不再釋放或變化，即已達到時效目的。殘余應力的變化過程在曲線上反映為振幅上升段，當振幅平穩(wěn)后即表明時效過程已完成。
b、振幅時間（A-t）曲線上升后下降后變平
同a項所述過程原理一樣，不同的是下降是因為工件加工頻率逐漸加大，超過了亞共振區(qū)。為了不使加工中的工件疲勞和破壞，時效設(shè)備所做出的保護調(diào)節(jié)。
c、振幅頻率（A-N）曲線振后的比振前的峰值升高
在時效過程中由于殘余應力的釋放，作為約束力的殘余應力變化使工件剛性發(fā)生變化減小從而使振幅增大，這說明在時效過程中殘余應力是朝著消除的方向變化的。LM系列主參數(shù)是轉(zhuǎn)速，因此采用A-n曲線。
d、振幅頻率（A-N）曲線振后的比振前的峰值點左移
同前項所述原理一樣，只是由于剛性降低而使共振頻率降低。
e、振幅頻率（A-N）曲線振后的比振前的帶寬變窄
由于時效過程中殘余應力變化使鋼性降低，工件的共振變得較容易，直接反映就是頻帶變窄。
若時效過程結(jié)束后，通過曲線和參數(shù)發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)其中任何一種變化，則視為時效效果不合格，設(shè)備顯示器會自動給出提示。

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適用范圍：振動時效適應于碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬（銅、鋁、鋅及其合金）等鑄件、鍛件和焊接件及其機加工。