神农架全新振动时效设备技术要求

国内使用振动时效设备处理方法消除残余应力,振动时效是用振动能方法降低和均化工件残余应力。选择振动时效设备能够实现频率自动上升或自动下降，可点升频率或点降频率。振动频率可调到任何一个转速，可自动描绘被振工件的频率-幅值特性曲线，能写出共振峰的转速和加速度幅值对应坐标值。

振动时效设备的6大技术要求
1、振动时效设备的主要构成部分及相关介绍 振动时效设备操作方式：自动 + 手动
2、激振力大于 35KN
3、激振器电机功率大于 2.5kw，转速 0-8000 转连续可调
4、自动寻找共振峰且自动进入亚共振区振动
5、振动时效设备与激振器连接电缆、加速度信号线长度20米，加速度信号线要求使用进口低噪声电
6、要求曲线打印，次扫描、振动、第二次扫描在一个坐标系下。

残余应力的存在，一方面使工件会降低强度，工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷。另一方面工件在制造使用后会慢慢的降低金属材料的疲劳强度，焊接处锈蚀，腐蚀加重，从而造成使用中的质量问题，因此残余应力的消除有着很重要的意义。

1．适用性强
由于设备简单易于搬动，因此可以在任何场地上进行现场处理。它不受构件大小和材料的限制，从几十公斤到几百吨的构件都可使用振动时效技术。特别是对一些大型构件无法使用热时效处理时，振动时效就具有更加的性。
2．节省成本
振动时效只需30分钟即可进行下道工序。而热时效至少需一至二天以上，且需大量的煤油、电等能源。因此，相对于热时效来说，振动时效可节省能源90%以上，可节省费用90%以上，特别是可以节省建造大型焖火窑的投资。
3．机械性能显著提高
经过振动处理的构件其残余应力可以被消除20%~80%左右，高拉应力区消除的比低应力区大。因此可以提高使用强度和疲劳寿命，降低应力腐蚀。可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的发生。可以提高构件抗变形的能力，稳定构件的精度，提高机械质量。

振动时效处理过的构件，需通过一定的评价 方法以表征其时效效果，具体指对残余应力的降 低、调控，构件抗变形能力的提高以及尺寸精度的提高等。现阶段，振动时效技术的理论基础仍有 待进一步研究，其效果难以测定，且没有统一 的标准。目前，已有参数曲线观测法、精度稳定性 检测法和残余应力测量法用于时效效果的评定。

热时效是在合适的温度下，对工件进行退火或回火处理，可以很好地起到消除残余应力的目的。作为传统工艺，热时效能够很好地对工件中残余应力进行消除，并能一定程度上改善材料特性。然而，热时效需要的加热炉，费用高(通常1～1.2万元/m2)，能耗高，生产成本高，污染大。并且炉内温度不均匀，容易产生新的变形和二次应力。

振动时效技术起源于对锤击法消除构件局部残余应力的实践摸索，早于1906年由美国物理学家J.W.Stratt提出并取得专利，发展至今仅有百余年历史。有别于传统热时效，振动时效的宏观机理是通过动应力与残余应力的叠加大于材料的屈服极限，是一种非热的残余应力消除与均化方法，不产生氧化皮与热变形的同时，具有能耗低、占地小、时间短，对处理材料的限制少等特点，因此具有可观的经济效益与应用价值。

经实验证明，振动时效不仅可消除残余应力，还能削除残余应力峰值、均化残余应力，从而增强零件尺寸稳定性，且工件的材料性能和疲劳寿命都有所提高。例如，经过振动时效处理的铸件，两个月之后变形量很小，尺寸稳定所需的时间很短。而且由于振动时效具有节能、环保、等特点，同自然时效和热时效相比有显著的性。运用振动时效有助于企业降低成本，提高生产效率，增强产品的竞争力，同时也正是当今资源节约型、环境友好型社会所极力倡导的。

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机体的石墨。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残余应力叠加。当应力叠加的结果达到一定的数值后，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。这塑性变形降低了该处残余应力峰值，并强化了金属基体。而后，振动又在另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残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残余应力及强化金属的作用。