福建综合振动时效装置

振动时效处理了1500台蝶阀箱体类的焊接件，每台产品的焊接结构件平均质量约为0.5 吨，总计处理了约750 吨。公司购买了1 套振动时效设备，设备购置费为6万元，操作人员1人，4年累计工资额为8万元，振动时效设备每天耗电量为16 度，每度电按照0.8 元计，4 年累计使用电费为0.6 万元。4 年累计振动时效的总费用为14.6 万元。如果使用热时效，需要购买热时效炉，因为环境污染问题，不能使用燃煤热时效，只能使用电炉热时效。按照公司的产量，需要购买2 台100kW的电炉，设备投资约30 万元，电炉的用电量很大，其综合热时效成本为500 元/吨，处理750 吨工件，需要37.5 万元。4 年累计热时效的总费用需要75.5 万元。与热时效相比，振动时效可以节省60万元的时效费用，此外，采用振动时效后与热时效相比所节省的大量工时尚未计算在内，由此可见应用振动时效技术的经济效益是相当明显的。振动时效设备强大的人机对话功能加上简单的操作使操作者易掌握振动时效工艺。福建综合振动时效装置

振动时效可以解释为一个闭环控制的“激励-响应”振动体系，如图所示。常用的“激励源”（激振器）是一个有偏心质量的电机，偏心块的旋转产生激振力，可通过调节偏心距改变激振力大小。激振器与工件通过C型夹刚性固定。用橡胶垫支撑工件，保证工件在振动时效过程中呈“弹性悬浮”状况。振动过程中工件的“响应”（振动加速度）通过加速度传感器传递回控制系统。控制系统是振动时效设备的关键，通过检测振动加速度的变化来控制偏心电机的旋转速度和振动持续时间。通过检测系统的振动加速度幅度，找到系统的共振频率，保证系统在共振或亚共振状态下振动，并获得足够大的振动动应力。振动时效处理结束后，可打印出振动过程的振动加速度、转速和振动处理时间的关系图，用来评定振动时效的工艺效果。湖南全自动振动时效企业振动时效设备的振动频率可以达到千赫兹级别。

振动时效的效果取决于振动时效的工艺的选择。是一个冶金蝶阀体，是由铸造而成的结构件，其形状复杂，刚性相对大，凸凹面多，壁厚不均，残余应力大且分布繁杂。以前采用自然时效的工艺中存在很多的缺点，某公司自2005 年开始采用振动时效工艺以来，在产品的质量和生产效率方面取得了很大的进步。多年的生产实践经验表明:由于振动时效的工艺比较复杂，必须对箱体类零件进行振前的工艺分析，设计优化振动参数以提高振动时效的效果。根据箱体在服役时的载荷情况来分析，箱体的承受的工作载荷往往较复杂，由于冶金蝶阀体在工作中主要承受弯曲变形，因此，该类工件失效振动则主要采用弯曲振型。

按应力存在的长短分类：1.暂时应力 在零件制造工艺过程中发生又随工艺过程的结束而消失的应力2.长久性应力 在零件制作过程的某一阶段产生，但当此过程结束后，一部分应力仍然保留在零件内部而形成的残余应力。当然振动时效也存在着一定的局限性：首先它有一定的噪声特别对于箱形和板形工件时效噪声较大；其次工艺效果在很大程度上取决于工艺员对工件关键部位及需重点去应力部位的理解和现场有效振型的选择；再有，它不适于高压容器、残余应力较小的工件、大尺寸的薄板焊件、薄壁铸件、大部分冷加工件、弹性结构应力为主的工件、刚性过大或尺寸过小的工件。振动时效不受构件大小和材料的限制，从几十公斤到几十吨的构件都可以使用振动时效技术。

振动频率一般选择在共振峰前沿，即工件的亚共振区，一般确定在共振峰高度的1/3~2/3所对应的频率范围内，，该工件的固有共振频率为4500r/min，共振时产生的较大振动加速度（峰值）为60.0m/s²，则对工件的振动时效频率就确定为工件的振动加速度值在20.0~40.0m/s²区域内所对应的频率。具体的确定方式有两种：手动调节，自动调节。首先将激振器频率调节到工件固有频率以下100r/min处，即4400r/min，观察控制器上加速度的值，然后再用手动慢慢升速，使加速度值升高在20~40m/s²范围内，具体掌握在多大的频率下，还要看工件的振动情况，若工件在共振状态时振动很激烈，则可选择在1/3~1/2范围内，若工件振动不是很激烈，则选择在 范围内。振动时效适用性强，由于设备简单易于搬动，因此可以在任何场地上进行现场处理。苏州高频振动时效厂

振动时效设备可以模拟因产品在使用中受到的各种振动环境，如道路颠簸、飞行动荡等。福建综合振动时效装置

振动时效使构件基体内晶体结构强化，从而提高了构件抗变形能力和尺寸稳定性。振动时效通过降低焊接残余应力，有效地延缓裂纹萌生，降低其扩展速度，从而提高焊件的疲劳寿命。疲劳裂纹的萌生总是先在应力较高的，强度较弱的基体上形成。试件经振动时效处理后，由于高残应力的降低，应力分布的均化，减少了应力集中的影响；另外，由于位错积塞、缠结和网状化程度的增大及位错密度的增加，使滑移带滑移更加困难，从而延缓了疲劳裂纹的成核时间，使裂纹萌生寿命增大。残余拉应力是产生应力腐蚀的重要原因。振动时效减少了构件的应力集中效应，有效地消除和均化了残余应力，从而提高了焊件抗应力腐蚀性能。福建综合振动时效装置

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