振動的定義和原理

　　根據(jù)振動時效制作而成的是振動時效機(jī)，那么這個振動時效技術(shù)的原理是什么呢？

　　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應(yīng)力。當(dāng)工件受到振動，施加于零件上的交變應(yīng)力與零件中的殘余應(yīng)力疊加。當(dāng)應(yīng)力疊加的結(jié)果達(dá)到一定的數(shù)值后，在應(yīng)力集中最嚴(yán)重部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。這塑性變形降低了該處殘余應(yīng)力峰值，并強(qiáng)化了金屬基體，而后振動又在另一些應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位上產(chǎn)生同樣作用，直至振動附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加的代數(shù)和不能引起任何部位的塑性變形為止，此時，振動時效消除和均化殘余應(yīng)力及強(qiáng)化金屬的過程就結(jié)束。

振動時效描述的是這樣一個物理過程：即利用一種嚴(yán)格受控的振動能量，對金屬工件進(jìn)行處理，以解決工件加工過程中和加工之后出現(xiàn)的內(nèi)部殘余應(yīng)力導(dǎo)致尺寸變化及抗載荷能力變化問題。VSR對消除、減少或均化金屬工件內(nèi)的殘余應(yīng)力，提高工件抗動靜載、抗變形能力，穩(wěn)定尺寸精度有超卓的功效。自然時效可以提高鑄鐵抗塑性變形能力

　　為何自然時效后鑄鐵抗塑性變形能力會有所提高？這是由于在自然時效過程中，石墨附近應(yīng)力集中的最大應(yīng)力，由于產(chǎn)生了塑性變形而顯著降低。同時這部分的金屬基體也被強(qiáng)化，于是，該處的屈服極限在自然時效后提高了，從而又增加了鑄鐵材質(zhì)的抗變形能力。振動時效設(shè)備只有再繼續(xù)增加載荷應(yīng)力時，才有可能在應(yīng)力集中處超過已提高的屈服極限，而重新鑄件發(fā)生新的塑性變形。

　　重新開始的塑性變形，最初只出現(xiàn)在數(shù)量不大的局部范圍內(nèi)，即在那些石墨分布方向與應(yīng)力作用方向垂直、應(yīng)力集中系數(shù)最大的地方開始，然而隨著荷載應(yīng)力的增加，在越來越多的部位，因作用應(yīng)力超過金屬基體的屈服極限，而使塑性變形很快增加。露天放置的鑄件在經(jīng)過許多個晝夜交替的過程中，振動時效溫度變化可能很大，再加上酷暑嚴(yán)寒、劇烈的季節(jié)溫度變化，會給鑄件造成多次反復(fù)的溫度應(yīng)力。

風(fēng)吹、雨淋也會使鑄件不同部位中溫度發(fā)生急速的不均勻的變化。這種條件下放置的鑄鐵，在溫度應(yīng)力形成的過載下，就促使殘余應(yīng)力發(fā)生松弛，從而使其尺寸精度穩(wěn)定化。這里所指的鑄件一般皆屬于壁厚差別較大、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鑄件。對于這類鑄件，溫度變化會引起相當(dāng)大的溫度應(yīng)力。而對于形狀簡單、壁厚均勻的鑄件，露天時效或在室內(nèi)進(jìn)行自然時效，差別就不那么明顯。自然時效時一種古老而有效的穩(wěn)定化處理方法。世界上許多著名的振動時效生產(chǎn)廠都曾采用過這種方法。但是，這種方法，延長了生產(chǎn)周期，擠壓資金，占地場地大，管理比較繁雜。所以逐漸不以此作為一種獨(dú)立的時效方法。正確使用振動時效儀   細(xì)詢：0531-85973089   15665783739胡珂 經(jīng)理

　　在我們對正確使用振動時效儀之前，先了解下振動時效的效果，振動時效的實(shí)質(zhì)是通過振動的形式給工件施加一個動應(yīng)力，當(dāng)動應(yīng)力與工件本身的殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過材料的微觀屈服極限時，工件就會發(fā)生微觀或宏觀的局部、整體的彈性塑性變形，同時降低并均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，最終達(dá)到防止工件變形與開裂，穩(wěn)定工件尺寸與幾何精度的目的。

　　根據(jù)振動時效的工作原理與工作方式我們認(rèn)識到，在我們對振動時效進(jìn)行檢測的時候，儀器會出現(xiàn)一下幾種問題：

　　1、假時效：工件未發(fā)生共振或振幅很小或者雖然振幅較大，但工件整體做剛體振動或擺動，“全自動振動時效設(shè)備”也能按照預(yù)置的程序打印或輸出各種時效參數(shù)、曲線，誤導(dǎo)操作者和工藝員判斷，這樣工件根本沒有達(dá)到時效的效果；

　　2、誤時效：工件雖然產(chǎn)生共振，但是發(fā)生的振型與工件所需要的振型不一致，動應(yīng)力沒有加到工件需去應(yīng)力的部位，這樣不能使工件達(dá)到預(yù)期的時效目的，影響時效的效果；

3、過時效：由于不針對工件個性采用合理的時效參數(shù)，完全照盲目預(yù)置的參數(shù)，對工件進(jìn)行時效，可能會因?yàn)楣舱襁^于強(qiáng)烈或振幅過大，導(dǎo)致工件內(nèi)部的缺陷繼續(xù)擴(kuò)大、撕裂，甚至報廢的嚴(yán)重后果。

　振動時效裝置的使用已經(jīng)普遍普及，振動時效技術(shù)是從世紀(jì)八十年代從國外引進(jìn)的一種殘余應(yīng)力消除技術(shù)。

　　這個技術(shù)其實(shí)是通過產(chǎn)生共振效應(yīng)，這樣振動時由于材料進(jìn)進(jìn)塑性區(qū)引起工件上應(yīng)力重新分布，從而達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。

　　那么對于這種振動效益有什么樣的客觀評價。對于這個我們分為一下幾點(diǎn)：殘余應(yīng)力消除效果沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)大，對于低水平殘余應(yīng)力工件振動時效效果不理想，振動時效對消除構(gòu)件的塑性應(yīng)變效果非常好。

　　振動時效設(shè)備最適合于對殘余應(yīng)力要求不嚴(yán)但對尺寸穩(wěn)定性要求較高的焊接構(gòu)件的殘余應(yīng)力消除。究竟與熱時效相比，振動時效非常節(jié)約能源，不需要建大的退火爐，大大節(jié)省了經(jīng)費(fèi)。所以能用振動時效處理的盡量用振動時效。必須指出，振動時效不適合于對殘余應(yīng)力要求較高的壓力容器的殘余應(yīng)力消除。