振動時效背景

1、第一章第一章振動時效背景振動時效背景一、振動時效技術應用振動時效技術，國外稱之為“VibratingStressRelief”簡稱“VSR”旨在通過專業(yè)的振動時效設備，使被處理的工件產生共振，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，使工件內部發(fā)生微觀的塑性變形――被歪曲的晶格逐漸回復平衡狀態(tài)。位錯重新滑移并釘扎，從而使工件內部的殘余應力得以消除和均化，最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

2、、振動時效的特點1.時效效果好2.靈活性強3.徹底解決了熱時效爐窯的環(huán)境污染問題4.投資少5.節(jié)能顯著6.效率高7.特別時候不宜高溫時效的材料和零件的消除應力處理表一振動時效與熱時效特點比較項目熱時效振動時效應力消除40－80％30－90％能源消耗高比熱時效節(jié)能95％環(huán)境保護有煙氣粉塵廢渣排放無污染尺寸穩(wěn)定性較好比熱時效提高30％以上生產費用150－300元噸4－10元噸時效周期20－60小時20－50分鐘抗變形較差比熱時效提高30－7

3、5％時效氧化較大可忽略不計時效變形有無大型工件無法進爐處理可方便就地處理三、振動時效的由來及現(xiàn)狀1.由來及國外的應用情況在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工、熱處理、校直等制造過程中在工件的內部產生殘余應力，而殘余應力的存在必然會導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；加速應力腐蝕；降低工件的疲勞壽命等。消除應力有：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

4、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生，其原因就是隨時將焊接應力消除一些，以免最終產生較大的應力集中。敲擊法能量有限，后來發(fā)現(xiàn)使工件產生共振時，可給工件出入最大的振動能力，從而于1915年在美國產生世界上第一臺關于振動消除殘余應力的專利。直到五十年代后期，電自然時效具有穩(wěn)定鑄件尺寸精度的良好效果。二、熱時效1.用的工藝方法就是進行消除

5、應力的退火，這種方法的特點就是能夠大幅度的降低構件的殘余應力，尺寸精度穩(wěn)定。構件加熱到400－700C時，技術構件即具有相當的單行，同時具有明顯的塑性，這個溫度范圍稱為彈性轉變溫度。2.影響熱時效效果的因素a.熱時效中，退火溫度是影響消除殘余應力效果的最重要因素。b.熱時效保溫時間c.熱時效升溫速度d.熱時效降溫速度e.熱時效爐的溫差f.工件在爐中的放置與支撐三、靜態(tài)過載法是以靜力或靜力矩的形式，暫時加載于構件上，并在這種載荷下保持一段

6、時間，從而使零件尺寸精度獲得穩(wěn)定的時效方法。用于焊接件時需要將載荷加大到使原來應力與附加應力之和接近于材料的屈服極限，才能消除殘余應力。靜態(tài)過載法的精度穩(wěn)定性效果，取決于附加應力的大小及應力下保持時間。特別指出，靜態(tài)過載法處理后構件中仍然保持著相當大的殘余應力。四、熱沖擊時效法1970年前后出現(xiàn)的一種新穎的穩(wěn)定工件尺寸精度的時效工藝法。其實質就是將工件進行快速加熱，使加熱過程中造成的熱應力正好與殘余應力疊加，超過材料的屈服極限引起塑性變

7、形，從而使原始殘余應力很快松弛并穩(wěn)定化。五、超聲波時效法超聲波時效法首先在前蘇聯(lián)誕生，并在發(fā)達國家得到推廣，該方法起先主要應用于船舶、核潛艇、航空航天等對消除應力非常嚴格的軍事領域。第四章第四章振動時效原理振動時效原理一、振動時效的特點振動時效的實質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部的殘余應力，并使其尺寸精度達到穩(wěn)定。其特點有：