振動時效工藝

振動時效技術是對工件施加變化的循環載荷來消除和減少內部殘余應力。該技術具有耗能少、*、無污染、---158--6668---8772處理快速等優點，廣泛應用于消除焊接件、重型工件的殘余應力。

振動時效原理

　　振動時效是用激振設備在構件殘余應力集中處施加等幅交變循環激振力，構件在共振狀態下獲得較大的激振動應力，在某個方向上的合應力超過材料的屈服極限，該處會產生屈服變形，引起殘余應力松弛并釋放出來，使殘余應力均勻分布。這種方法不僅能有效地降低峰值殘余應力，而且能使整體殘余應力值下降。

　　下圖為金屬材料受等幅交變應變ε_B-ε_C作用時的應力應變曲線，圖中OA為彈性載荷段，構件的初始殘余應力為σ_A，ACB是次發生屈服變形后的應力應變曲線。構件內的總應力超過屈服點而發生變形，在C處殘余應力沿彈性卸載荷線CB'下降，經過D點后曲線偏離CB'至B點，完成一次交變應變循環。經過多次交變循環后，曲線循環穩定為C'E'B"EC'，此時殘余應力由σ_A減小至σ_E，殘余應力減小至穩定的過程就是振動時效宏觀機理的直觀表示。

　　要消除或減小工件中的殘余應力，必須滿足以下條件：

　　(1)構件內部殘余應力與激振器施加的激振動應力疊加后的總應力應超過材料屈服極限。即σ_殘+σ_動>σ_s，其中：σ_殘為構件內部殘余應力，σ_動為激振動應力，σ_s為材料的屈服極限。

　　(2)隨著振動時效時間的增長，構件內部的殘余應力會由于發生塑性屈服而下降。當殘余應力降低到與振動應力疊加后等于新的屈服極*，構件內的將達到平衡，使構件尺寸穩定性得到提高。

　　(3)殘余應力隨時效振動的進行而降低，并終達到平衡，如果要繼續降低σ_殘，就必須增大σ_動，否則在構件達到平衡后的振動是無效的。

　振動時效工藝　從微觀角度來看，殘余應力降低的本質是通過某種微觀或局部的塑性變形使構件中的彈性應變能逐漸釋放的過程。構件晶體內有大量位錯存在，在循環應變下，位錯克服阻力產生滑移，使晶體產生微觀塑性變形，殘余應力的峰值降低，使構件原來的內應力場發生改變，內應力降低并重新分布,進而達到平衡。

　　在振動交變應力的連續激勵下，會不斷被激發出位錯。隨著不斷對構件施加循環應力，位錯將會變得更加均勻，位錯的移動，即晶體屈服的開始，此時材料開始發生塑性變形。上述過程將會使應力集中區的應力減小，殘余應力的峰值降低。

振動時效特點

　　在機械制造、航空、化工器械、動力機械等行業中，用鋼、鑄鐵、有色合金等材料制造的各類零件成功地采用了振動時效。振動時效之所以得到各方面的普遍重視，是由于它具有如下特點：

　　1、投資少。與熱時效相比，它無需龐大的時效爐，可節省占地面積與昂貴的設備投資。現代工業中的大型鑄件與焊接件，如采用熱時效消除應力則需建造大型時效爐，不僅造價昂貴，利用率低，而且爐內溫度很難均勻，消除應力效果很差。采用振動時效可以*避免這些問題。

　　2、生產周期短。自然時效需經幾個月的長期放置，熱時效亦需經數十小時的周期方能完成，而振動時效一般只需振動數十分鐘即可完成。而且，振動時效不受場地限制，可減少工件在時效前后的往返運輸。如將振動設備安置在機械加工生產線上，不僅使生產安排更緊湊，而且可以消除加工過程中產生的應力。

　　3、使用方便。振動設備體積小，重量輕，便于攜帶。由于振動處理不受場地限制，振動裝置又可攜至現場，所以這種工藝與熱時效相比，使用簡便，適應性較強。

　　4、節約能源，降低成本。在工件的共振頻率下進行時效處理，耗能極小。實踐證明，功率為186~746W的機械式激振器可振動150t以下的工件，故粗略計算其能源消耗僅為熱時效的3%~5%，成本僅為熱時效的8%~10%。

　　5、振動時效操作簡便，易于實現機械化自動化。可避免金屬工件在熱時效過程中產生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷，是目前能進行二次時效的方法。北京 上海 天津 重慶 石家莊 唐山 秦皇島 邯鄲 邢臺 保定 張家口 承德 滄州 廊坊 衡水太原 大同 陽泉 長治 晉城 朔州 晉中 運城 忻州 臨汾 呂梁 呼和浩特 包頭遼寧： 沈陽 大連 鞍山 撫順 本溪 丹東 錦州 營口 阜新 遼陽 盤錦 鐵嶺 朝陽 葫蘆島 長春 吉林 哈爾濱 齊齊哈爾南京 無錫 徐州 常州 蘇州 南通 連云港 淮安 鹽城 揚州 鎮江 泰州 宿遷 杭州 寧波 溫州 嘉興 湖州 紹興 金華 衢州 舟山 臺州 麗水 合肥 蕪湖 蚌埠 淮南 馬鞍山 淮北 銅陵 安慶 黃山 滁州 阜陽 宿州 巢湖 六安 亳州 池州 宣城 福州 廈門 莆田 三明 泉州 漳州 南平 龍巖 寧德 南昌 景德鎮 萍鄉 九江 新余 鷹潭 贛州 吉安 宜春 撫州 上饒 青島 淄博 棗莊 東營 煙臺 濰坊 威海 濟寧 泰安 日照 萊蕪 臨沂 德州 聊城 濱州 菏澤 鄭州 開封 洛陽 平頂山 焦作 鶴壁 新鄉 安陽 濮陽 許昌 漯河 三門峽 南陽 商丘 信陽 周口 駐馬店 武漢 黃石 襄樊 十堰 荊州 宜昌 荊門 鄂州 孝感 黃岡 咸寧 隨州長沙 株洲 湘潭 衡陽 邵陽 岳陽 常德 張家界 益陽 郴州 永州 懷化 婁底 湘西 廣州 深圳 珠海 汕頭 韶關 佛山 江門 湛江 茂名 肇慶 惠州 梅州 汕尾 河源 陽江 清遠 東莞 中山 潮州 揭陽 云浮 南寧 成都 貴陽 六盤水 遵義 昆明 曲靖 西安 西寧 銀川 烏魯木齊