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      振動時效技術應用
      作者:泵 來源:振動 發布時間:2021-10-19
      一、振動時效技術應用
          振動時效技術,國外稱之為“Vibrating Stress Relief”簡稱“VSR”,旨在通過專業的振動時效設備,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,使工件內部發生微觀的塑性變形――被歪曲的晶格逐漸回復平衡狀態。
      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,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定性。
      二、振動時效的由來
      振動時效的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,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。如:降低工件的實際承載能力而生裂紋;易發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、靜態過載時效、爆炸時效、循環加載時效等,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生,其原因就是隨時將焊接應力消除一些,以免產生較大的應力集中。敲擊法能量有限,后來發現使工件產生共振時,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境污染問題;投資少,節能顯著,效率高,特別是不宜高溫時效的材料和零件的消除應力處理。
      四、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定。其特點有:投資少,生產周期短,使用方便,適應性強,節約能源,降低成本,機械性能顯著提高。符合環保要求,操作簡單,易于實現機械自動化,可避免金屬零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。
      五、振動時效的機理
      1. 從宏觀的角度分析
           振動時效使零件產生塑性變形,降低和均化殘余應力并提高材料的抗變形能力,無疑是導致零件尺寸精度穩定的基本原因。由振動時效的加載試驗結果可知,振動時效件的抗變形能力不僅高于未經時效的零件,也高于經熱時效處理的零件。
      2. 從微觀方面分析
          振動時效可視為一種以循環載荷的形式施加于零件上的一種附加的動應力。
      3. 從錯位、晶格滑移等金屬學理論上解釋
           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(恢復平衡的束縛力),則微觀區域必然會產生塑性變形,使產生殘余應力的歪曲晶格得以慢慢地恢復平衡狀態,使應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力的目的。

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