工件在振动时效时是一个振动体,它与其支撑用的弹性橡胶垫和激振器组成为一个振动系统,当该系统进行自由振动时,根据振动学原理,它的共振频率只与系统本身的质量、刚度和阻尼有关。这个频率是由系统固有性质所决定的,称为固有频率。由振动频率的方程解及上图可知,具有几个自由度的振动系统,有几个固有频率,按低至高频顺序分别称为:一固有频率(基本固有频率);第二个固有频率……。对于每一个固有频率都有一个确定的位移形态,称为振型。就是说,对应每一个固有频率都有对应的一个振型。工件的固有频率可用振动时效设备本身来测定,以VSR系列振动时效设备为例,只要按一下控制器面板上的“启动”按钮,整套装置就会在其扫频范围内寻找出被时效工件的固有共振频率,并将固有频率值、固有频率下所对应的工件的较大振动加速度值及工件在固有频率周围的振动趋势图打印出来,使操作者一目了然。故振动时效已逐渐成为去应力的第1选择。福建综合振动时效处理时间
概括起来讲,振动时效的工艺过程分四步进行:第一步:首先用弹性橡胶垫将要时效处理的工件在其节线附近支撑起来,并将激振器用弓形卡具卡紧在工件振动时的波峰处,将测试工件振动情况的传感器用磁坐吸紧在工件上,并用专门电缆线将激振器、传感器和控制器连接起来,这一步又称为准备过程。第二步:振动时效设备以扫描的方式自动检测出被时效处理工件的固有共振频率和应该给工件振动能量的大小,这一步又称为振前扫描。第三步:振动时效设备以第二步测得参数为依据,自动确定出对工件进行振动处理的振动频率,并对工件进行振动时效处理,在处理过程中随时检测振动参数和工件残余应力的变化,而残余应力不再消除时即适时停止处理过程,这一步又称为振动处理过程。第四步:振动处理完毕后,振动时效设备自动对被时效处理工件的参数进行再一次检测,以便依据JB/T5926-91或JB/T10375-2002标准,对振动时效进行判定。这一步又称为时效效果检测过程或振后扫描。苏州超声振动时效生产厂家振动台通常具有可调节的振幅和频率。
从金属物理学上看,振动时效的过程实质上是金属材料内部晶体的位错运动、增殖、塞识和缠结的过程。由于金属材料存在位错,所以在构件内部产生的交受动应力与内部的残余应力相互叠加,在应力较高的区域就可产生位错滑移,出现微小塑性受形。位错滑移是单向进行线性累识的,当微应变累识到一个宏观量,金属组织内残余应力较大处的位错塞积得以交替开通,局部较大残余应力得以释放,构件宏观内应力随之松弛,使残余应力的峰値下降,改受了构件原有的应力场,较终使构件的残余应力降低并重新分布,使較低的应力达到平衡。位错塞积后造成位错移动受阻,从而强化了基体,提高了构件抗变形能力 , 使构件的尺寸精度趋于稳定。
振动时效消除残余应力的优势:无环境污染问题:随着人们对环境要求的提高,热时效炉窑的烟气、粉尘、炉渣问题已受到限制,振动时效则能完全避免,这也是振动时效技术被国家环保局近几年一直推广的原因。节能明显:振动时效处理一个周期下来只用几度电,与热时效比较起来其节能基本在95%以上。效率高:自然时效需经6个月至一年时间,热时效也需要十几至几十个小时一个周期,而振动时效只需十几分钟至一个小时即可完成。适合不宜高温时效的工件消除应力处理:如不锈钢件、有色金属件、焊修后的机械零件等等振动时效的评估可以通过监测和记录振动环境和材料性能的变化来实现。
振动时效设备与其他振动设备相比,有一些明显的不同之处。振动时效设备是一种专门用于材料疲劳试验的设备,而其他振动设备可能用于不同的应用领域,如振动筛、振动输送机等。振动时效设备的主要优势在于其能够模拟真实的工作环境条件,对材料的疲劳性能进行准确的评估。它可以通过不同的振动模式、频率和幅值来模拟材料在实际工作中所受到的振动负荷,从而检测材料在不同振动条件下的疲劳寿命。这对于工程师来说非常重要,因为他们需要确保设计的材料在实际工作中具有足够的耐久性。振动时效设备具有较高的自动化程度和可编程性。它们通常配备了先进的控制系统和数据采集系统,可以实时监测振动参数,并记录和分析试验数据。这使得工程师能够更加方便地进行试验,并获得准确的数据结果。同时,振动时效设备还可以根据实际需要进行不同的试验模式和参数设置,以满足不同材料的测试要求。振动时效的分析结果可以用于制定振动保护和振动隔离措施的设计和实施。上海多功能振动时效厂商
振动时效防止和减小变形,是替代热时效处理的理想方法与手段。福建综合振动时效处理时间
振动时效技术优势: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更好的表现,使得这一高新技术在各行各业中有普遍的应用前景。调整、均化、消除残余应力: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。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。福建综合振动时效处理时间