震动时效消除应力的办法

由于机床床身在铸造及粗加工后，存在有残余应力，且残余应力不稳定性，造成应力松弛和应力的再分布，使工件产生变形影响机床精度，因此需要在粗加工后进行振动时效处理消除残余应力。机床铸件应用振动时效工艺，从近百件的床身中随机抽出两件进行残余应力振前、振后测量计算，结果发现振动时效使纵向平均应力水平降低32%，横向应力降低39%，不低于热时效的效果。其抗变形能力比热时效有所提高，精度变化值与热时效相比均小于0.005mm，符合工艺要求。振动时效工艺其原理是用振动消除残余应力，可达到热时效工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过热时效。振动时效设备可以帮助制造商根据振动条件进行产品的优化设计。震动时效消除应力的办法

按照振动失效的工艺规范，对工件时效前应进行工艺分析，以达到节约电能和工作时间的目的。首先，应根据工件的材质、结构、毛坯制造的工艺形式和过程，分析箱体的残余应力场的分布，尺寸精度要求，以及工作载荷，可能的失效原因等因素进行分析，然后再决定实施振动时效的工艺路线及时效重点部位。冶金蝶阀体一般按箱体类工件对待，该类工件的结构一般较复杂，受力条件恶劣。箱体毛坯一般是铸造或焊接的构件，对于铸件产生的残余应力应根据铸造工艺，如结构形状、浇口位置、壁厚薄及冷却的情况来分析判断应力的情况。对组焊件来说，各焊接件的先焊和后焊的次序、坡口的大小及焊缝的形状和位置等，对产生的残余应力大小和分布均有影响。 震动时效消除应力的办法振动时效设备可以模拟产品在不同温度和湿度条件下的使用环境。

振动时效的工艺参数包括激振点、支撑点、激振频率、激振力和激振时间，这些参数的选取应依据工件的固有振动特性来确定。当激振频率处于工件的固有频率附近时，用较小的激振力可以激起足够大的动应力，只有用工件固有频率进行激振，才能较经济、较简便、较迅速地降低工件的残余应力。但是在实践中发现，由于采用激振力大小、激振力频率和激振点的位置不合理，有时会出现达不到消除残余应力的效果，工件只是局部的消除了残余应力；有时甚至将工件振裂。因此有必要对振动时效工艺参数进行优化设计。根据《振动时效设备使用手册》中操作要求，在振前对工件进行多点扫频，并在扫频同时跟踪绘制振前工艺曲线及打印参数，综合所有扫频曲线对应的固有频率，找出有效消除工件关键部位应力的有效振型(以及对应的有效频率)，直接对这些有效频率〔有效振型)时效，同时在线打印g-t曲线以观察时效进程，决定何时停机，然后再通过对该频率(振型)局部扫频和局部打印 。

振动消除应力简称VSR(Vibratory Stress Relief)，它是利用一受控振动能量对金属工件进行处理，达到消除工件残余应力的目的。国内外大量的应用实例证明，振动时效对稳定零件的尺寸精度具有良好的作用。然而，对于振动时效稳定尺寸精度的机理，迄今为止尚无系统的、满意的解释。从宏观角度分析，振动时效使零件产生塑性变形，降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力，无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析残余应力松弛和零件变形中可知，残余应力的存在及其不稳定性造成了应力松弛和再分布，使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低残余应力，特别是危险的峰值应力。振动时效同样可以降低残余应力。零件在振动处理后残余应力通常可降低20-30%，有时可达50-60%，同时也可使峰值应力降低，使应力分布均化。振动时效设备可以对不同类型的产品进行测试，如电子产品、机械设备等。

振动时效工艺耗能少（是热时效的2%左右）、设备投资少、效率高，其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有优越的表现，使得这一高新技术在各行各业中有普遍的应用前景。对于那些无需改变组织状态、非加工硬化材料，振动时效完全可以取代热时效。此外，振动时效可处理热时效不能处理的大型工件。一方面，振动时效可以看成是在周期性动应力作用下循环应变的过程。由于金属晶体内存在有大量的位错，在循环应变下，位错克服阻力而运动，产生滑移使晶体发生微观塑性变形，残余应力峰值下降，从而改变了工件原有的内应力场，工件内部应力降低，并重新分布，在较低的应力水平下达到平衡。另一方面，振动时效以机械能的形式施加给工件一定的振动能量，从而提高了构件内部晶体的动能，加快了畸变晶格恢复平衡位置的速度，晶格排列趋于平衡，工件内部阻尼减小，内应力峰值降低，分布均化。振动时效设备的振动频率可以达到千赫兹级别。震动时效消除应力的办法

振动时效设备可以提供多种不同的测试方案，以满足不同的测试需求。震动时效消除应力的办法

振动时效是用激振设备在构件残余应力集中处施加等幅交变循环激振力，构件在共振状态下获得较大的激振动应力，在某个方向上的合应力超过材料的屈服极限，该处会产生屈服变形，引起残余应力松弛并释放出来，使残余应力均匀分布。这种方法不只能有效地降低峰值残余应力，而且能使整体残余应力值下降。随着振动时效去应力工艺的普及，用振动时效消除和均化残余应力，稳定工件的尺寸精度逐渐成为机械加工各行业的一种标准工艺。但是残余应力也是分很多种类，振动时效可以消除哪些种类的残余应力呢？一、残余应力按按应力相互作用或平衡范围分类。二、按金属学分类。震动时效消除应力的办法

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