振動時效技術(shù)應(yīng)用
作者：泵 來源：振動 發(fā)布時間：2021-10-19
一、振動時效技術(shù)應(yīng)用
振動時效技術(shù)，國外稱之為“Vibrating Stress Relief”簡稱“VSR”，旨在通過專業(yè)的振動時效設(shè)備，使被處理的工件產(chǎn)生共振，并通過這種共振方式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――被歪曲的晶格逐漸回復(fù)平衡狀態(tài)。
位錯重新滑移并釘扎，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得以消除和均化，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。
二、振動時效的由來
振動時效的由來及國外的應(yīng)用情況
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，工件的內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的存在必然會導(dǎo)致一些不良的后果出現(xiàn)。如：降低工件的實際承載能力而生裂紋；易發(fā)生變形而影響工件的尺寸精度；加速應(yīng)力腐蝕；降低工件的疲勞壽命等。
消除應(yīng)力有：自然時效、熱時效、振動時效、靜態(tài)過載時效、爆炸時效、循環(huán)加載時效等，雖然都有有缺點，但都在一定程度上達到消除和均化的目的。
振動時效源自于敲擊時效，在焊接中，施焊一段時間后立即用小錘對焊縫及周邊進行敲擊以防止裂紋產(chǎn)生，其原因就是隨時將焊接應(yīng)力消除一些，以免產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中。敲擊法能量有限，后來發(fā)現(xiàn)使工件產(chǎn)生共振時，可給工件出入大的振動能力，
三、振動時效的特點
時效效果好，靈活性強，徹底解決了熱時效爐窯的環(huán)境污染問題；投資少，節(jié)能顯著，效率高，特別是不宜高溫時效的材料和零件的消除應(yīng)力處理。
四、振動時效的特點
振動時效的實質(zhì)是以共振的形式給工件施加附加動應(yīng)力，當(dāng)附加動應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達到或超過材料的屈服極限時，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(yīng)力，并使其尺寸精度達到穩(wěn)定。其特點有：投資少，生產(chǎn)周期短，使用方便，適應(yīng)性強，節(jié)約能源，降低成本，機械性能顯著提高。符合環(huán)保要求，操作簡單，易于實現(xiàn)機械自動化，可避免金屬零件在熱時效過程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。
五、振動時效的機理
1. 從宏觀的角度分析
振動時效使零件產(chǎn)生塑性變形，降低和均化殘余應(yīng)力并提高材料的抗變形能力，無疑是導(dǎo)致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。由振動時效的加載試驗結(jié)果可知，振動時效件的抗變形能力不僅高于未經(jīng)時效的零件，也高于經(jīng)熱時效處理的零件。
2. 從微觀方面分析
振動時效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加的動應(yīng)力。
3. 從錯位、晶格滑移等金屬學(xué)理論上解釋
其主要觀點是振動時效處理過程實際上是通過在工件的共振狀態(tài)下，給工件的每一部位（晶格）施加一定的動能量，如果施加的這個能量值與微觀組織本身原有的能量值之和，足以克服微觀組織周圍的井勢（恢復(fù)平衡的束縛力），則微觀區(qū)域必然會產(chǎn)生塑性變形，使產(chǎn)生殘余應(yīng)力的歪曲晶格得以慢慢地恢復(fù)平衡狀態(tài)，使應(yīng)力集中處的錯位得以滑移并重新釘扎，達到消除和均化殘余應(yīng)力的目的。
