滨州大型振动时效机功能

频谱谐波技术在振动时效领域的应用
在21世纪初一种新的振动时效技术在中国出现了，她摒弃了原有振动时效技术攻关方向，辟蹊径，从另外一个全新的角度，去诠释振动时效的价值。突破了原有的技术瓶颈，迎来了振动时效应用的一个全新时代。因为其找频方式与处理频率，被称为频谱谐波技术。频谱谐波技术不再沿用原有的扫频方式，而是通过对工件进行频谱分析找出工件的几十种谐波频率，在这几十种谐波频率中优选出对消除工件残余应力效果佳的五种不同振型的谐波频率进行时效处理，达到多维消除应力提高尺寸精度稳定性的目的。频谱谐波方式无论工件大小、频率刚度高低、材料特性如何，都能找到五个不同振型的谐波峰。 不受激振器转速范围限制，对激振点和拾取点无特殊要求，可应对副共振无法处理的刚性高、固有频率高的工件，可应对尺寸精度要求高的工件，振动噪声低，机械行业覆盖面接近。 的转速都在6000RPM以下，也解决了副谐振设备噪声大的问题。

振动时效技术仍存在以下问题值得深入研究探索：
(1) 应力调控的微观作用机理。需要研究如何利用振动或蠕动的频率、功率和时间去打破、消弱或增强晶格间约束力的机理，以及研究高能声波在 材料内部以强烈振幅传播所造成的局部升温对材料晶体原子克服位错阻力做功的关系。终通过有效地控制晶格间的约束力和松弛状态来实现有效 调节和控制残余应力。
(2) 振动时效效果检测技术。参数曲线观测法及精度稳定性检测法均属于定性检测技术，难以获得定量数据。残余应力测量法虽然属于定量检测技术，但各种检测方法均包含一定的缺点，检测精度不高，误差较大，特别是对于低幅值的残余应力检测能力不能满足需求。
(3) 残余应力控制闭环装置的研制。 通过振动控制残余应力的同时，实时检测控制区域内的残余应力，并提供残余应力值作为反馈信号给控制系统，控制系统及时判断下一步控制指令，实现对零件局部位置的定量闭环控制。 目前国内外还没有这样的闭环装置。 该装置的开发和生产对机械制造技术方案和关键构件的安全服务有很大的影响，具有良好的应用前景。

自然时效:下降残余应力不大，但工件尺寸稳定性好，方法简单，但生产周期长，占用场地大，处理难度大，不能及时发现构件内缺陷。 热时效:①热时效工艺要求严格，要求炉内温差±25℃以下，升温速度50℃/小时，降温速度20℃/小时。 ②能耗高，生产成本高。 热时效炉内温度不均匀，无法严格控制升降温速度。 ③在同一炉内，通过热时效消除应力不均。 ④劳动强度大，污染严重，目前大部分已被振动时效取代。

位错的滑动在一个方向上直线积累。 微应变积累识别一个宏观量后，金属组织内残余应力较大处的位错堵塞交替开通，局部释放较大的残余应力，随之构件宏观应力得到缓和，残余应力峰值降低，重新承受构件原有的应力场，终降低构件的残余应力 位错堵塞，妨碍位错移动，之后基体被强化，提高了部件的抗变形性，部件的尺寸精度稳定。

国内外很多实验和实践应用现已证明，振荡时效可使工件在长期使用中精度变化量比热时效小，工件尺度安稳所需求的时刻比热时效要短。因此说振荡时效关于安稳工件的尺度精度具有的作用。

两种时效处理，既有共性又有个性，共性在于两者时效工件后可以达到目的。 振动时效通过微观塑性变形增加位错，热处理通过晶粒细化增加位错，热处理消除应力水平高，与传统谐振振动时效设备相比，适用于工件的应力消除； 一般大型焊接件铸件复合材料工件可采用振动时效技术； 随着振动时效技术的发展，频谱谐波时效技术有望达到热处理消除应力的水平。

出产周期短。天然时效需经几个月的长时间放置，热时效亦需经数十小时的周期方能完结。而振荡时效一般只需振荡数十分钟即可完结，并且振荡时效不受场所限制，可减少工件在时效前后的往返运输，如将振荡设备安顿在机械加工出产线上，不只使出产安排更紧凑并且能够消除加工过程中发生的应力
使用方便。振荡设备体积小、重量轻，因此便于携带。
因为振荡处理不受场所限制，振荡设备又可携至现场，所以这种工艺与热时效相比使用简便适应性较强。

振荡时效操作简便易于实现机械化、自动化；可防止金属零件在热时效过程中发生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度下降等缺陷；是目前*能进行二次时效的办法；它又是绿色技术，在时效过程中。

消除残余应力领域，从初的自然时效、热时效发展到振动时效，技术一直在进步，但各种技术的弊端也同样显著。在频谱谐波时效技术之前，应用为广泛的是热时效和亚共振振动时效。