振動時效設備特點之全面概述

振動時效設備特點之全面概述 

1、振動時效機的實質(zhì)

振動時效設備的實質(zhì)是以共振的形式給工件施加附加動應力，當附加動應力與殘余應力疊加后，達到或超過材料的屈服極*，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應力，并使其尺寸精度達到穩(wěn)定。

2.振動時效設備簡介

振動時效設備這一技術(shù)原理，結(jié)合計算機控制技術(shù)，控制激振器的轉(zhuǎn)速和偏心使工件發(fā)生共振，讓工件需時效部位產(chǎn)生一定幅度、一定周數(shù)的交變運動并吸收能量，以便讓工件內(nèi)部發(fā)生一定的微觀粘彈塑料性金屬力學變化，在一定程度上降低和均化工件內(nèi)部的殘余應力，提高工件尺寸穩(wěn)定性及疲勞壽命等性能。

其控制系統(tǒng)具有自動、手動振前掃頻功能，得出構(gòu)件本身固有頻率，并自動選擇亞共振峰進行時效處理，自動進行振后掃頻和記錄振動時效工藝數(shù)據(jù)、曲線，zui后按國家標準（GB/T25712-2010）的參數(shù)曲線檢測法，通過比較時效前后及過程中工件的有效固有頻率及其加速度等參數(shù)的變化來定性地判斷時效效果。

3.工作原理

振動時效也可看作在周期動應力作用下循環(huán)應變，金屬材料內(nèi)部晶體位錯運動使微觀應力增加，達到調(diào)節(jié)應力穩(wěn)定構(gòu)件尺寸的過程。

在實際加工中，工件的重量、體積、結(jié)構(gòu)形狀具有多樣性，在振動時效前很準確制定出各工藝參數(shù)，工件的主振頻率、輔振頻率、激振力及激振點和支承點位置等參數(shù)必須通過調(diào)整才能準確得出。

振動時效（VSR)就是在激振設備周期性——激振力的作用下在某一頻率使金屬構(gòu)件共振，形成的動應力使構(gòu)件在半小時內(nèi)進行數(shù)萬次較大振幅的亞共振振動，使其內(nèi)部殘余應力疊加，達到一定數(shù)值后，在應力zui集中處，會超過屈服極限而產(chǎn)生微小的塑性變形，降低該處殘余應力，并強化金屬基體；而后振動在其余應力集中部分產(chǎn)生同樣作用，直至不能引起任何部分塑性變形為止，從而使構(gòu)件內(nèi)殘余應力降低和重新分布，處于平衡狀態(tài)，提高材料的強度。構(gòu)件在后序安裝使用中，因不再處于共振狀態(tài)，不承受比共振力更大外力作用，振后構(gòu)件不會出現(xiàn)應力變形。

實際操作中常借鑒典型工件的工藝方案，總結(jié)形成適合：

1、分析：根據(jù)振動時效工件可能出現(xiàn)的振型，合理地支撐工件及裝卡激振器的位置。

梁型件，支撐一般應用4點距一端2/9和7/9處。激振器一般裝卡在中間波峰附近，加速度計安裝在一端的波峰附近。

板型件板型工件隨著長寬比不同，其主振型有彎曲振型和扭曲振型。

主振頻率多以彎振型較多，其節(jié)線一般位于距支點（2/9)L處，實際工作中應根據(jù)工件具體結(jié)構(gòu)形式采取兩點、三點或四點支承方式，對于冶金設備的重型梁架構(gòu)件，支點位置的設置可采用垂直平分線法，即以三個支點中心為頂點作三角形，三角形三條邊垂直平分線與邊緣線的交點位置為激振器的固定區(qū)域。經(jīng)實踐經(jīng)驗表明，振動中阻力較小，易獲得振幅較大的共振及振動效果。長寬比小的工件常為扭曲振型，支撐點為三點（互成120度)；長寬比大的工件主振型一般為彎彎振型，采用4點支撐再邊緣處，激振器一般裝卡在兩橡膠墊中間邊緣波峰附近，加速度計安裝在一側(cè)兩橡膠墊中間邊緣的波峰附近。圓板型件一般采用3點（互成120度)或4點（對角)支撐再邊緣處，激振器一般裝卡在兩橡膠墊中間邊緣波峰附近，加速度計安裝在一側(cè)兩橡膠墊中間邊緣的波峰附近。方箱型件一般采用3點支撐再較長的邊緣處，激振器一般裝卡在上邊鋼性較大的邊緣波峰附近，加速度計安裝在邊緣的波峰附近。