振動(dòng)時(shí)效儀工作原理

振動(dòng)時(shí)效是利用工件的共振，給工件施加附加交變應(yīng)力或變形，當(dāng)附加交變應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加，通過材料內(nèi)摩擦吸收能量，達(dá)到或超過材料的某一閥值時(shí)，工件發(fā)生微觀或宏觀粘彈塑性力學(xué)變化，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。

構(gòu)件經(jīng)過焊接、鑄造、鍛造、機(jī)械加工等工藝工程其內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力，它極大地影響了構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強(qiáng)度、疲勞壽命和機(jī)械加工性能，甚至導(dǎo)致裂紋和盈利腐蝕。振動(dòng)時(shí)效儀就是利用共振、亞共振的方式對(duì)構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，降低和均化構(gòu)件的殘余應(yīng)力，以保證工件尺寸穩(wěn)定性。

1、投資少 與熱時(shí)效相比，它無(wú)需龐大的時(shí)效爐，可節(jié)省占地面積與高昂的設(shè)備投資

2、生產(chǎn)周期短 自然時(shí)效需經(jīng)幾個(gè)月的長(zhǎng)期放置，熱時(shí)效亦需經(jīng)數(shù)十小時(shí)的周期方能完成，而振動(dòng)時(shí)效一般只需振動(dòng)數(shù)十分鐘即可完成。

3、使用方便 振動(dòng)時(shí)效設(shè)備體積小、重量輕、便于攜帶，我國(guó)目前生產(chǎn)的激振器可振動(dòng)處理300噸以下的零件，但振動(dòng)時(shí)效設(shè)備本身僅重幾十公斤。

4、無(wú)廢氣機(jī)輻射污染 隨著環(huán)境保護(hù)越來越高，大量的熱時(shí)效爐被拆除，而目前油爐和煤爐的排放扔不達(dá)標(biāo)，而起盡管振動(dòng)時(shí)效有一定噪聲，但通過隔離，或錯(cuò)開工作時(shí)間等均可得到克服，故振動(dòng)時(shí)效變成了去應(yīng)力工藝的第一選擇。

5、節(jié)約能源、降低成本

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T25712-2010 《振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇及效果評(píng)定方法》于2010-12-23發(fā)布，將于2011-7-1實(shí)施

本標(biāo)準(zhǔn)由：中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布

標(biāo)準(zhǔn)前言： 本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)鑄造機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC186）歸口

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：濟(jì)南西格馬科技有限公司、濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所有限公司

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：湯小牛、劉久明、盧軍

振動(dòng)時(shí)效技術(shù)與傳統(tǒng)的熱時(shí)效相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、時(shí)效效果好。大量的研究和實(shí)際應(yīng)用證明，振動(dòng)時(shí)效對(duì)工件的時(shí)效效果好于燒煤、重油或煤氣的熱時(shí)效爐，而基本與電爐的時(shí)效效果相近，因?yàn)檎駝?dòng)時(shí)效不僅克服了熱時(shí)效爐溫不均而造成消除應(yīng)力不均勻之難題，而且避免了工件因加熱而降低其抗變形能力的影響，所以一般經(jīng)振動(dòng)時(shí)效處理的工件較一般熱時(shí)效處理的工件的尺寸穩(wěn)定性可提高30%以上。

2、靈活性強(qiáng)。振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的使用不受場(chǎng)地、工件大小、形狀、重量等條件的限制，由于振動(dòng)時(shí)效設(shè)備只有幾十公斤，所以對(duì)大型工件可就地進(jìn)行時(shí)效處理。同時(shí)根據(jù)工藝要求可安排在工件不同的加工工序間進(jìn)行時(shí)效處理。

3、徹底解決了熱時(shí)效爐窖的環(huán)境污染問題。隨著人們對(duì)環(huán)境要求的提高，熱時(shí)效爐窖的煙氣、粉塵、爐渣問題已受到限制，振動(dòng)時(shí)效則能完全避免，這也是振動(dòng)時(shí)效技術(shù)被國(guó)家環(huán)保局近幾年一直推廣的原因。

4、投資少。振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的價(jià)格一般在6~10萬(wàn)元左右，就能滿足幾百噸以下工件的時(shí)效處理，而對(duì)大型工件建造熱時(shí)效爐窖不僅需投資幾十萬(wàn)，而且占地面積大，應(yīng)用起來不靈活，如果工件少還不值得開爐、工件太大時(shí)又裝不進(jìn)爐等。

5、節(jié)能顯著。振動(dòng)時(shí)效處理一個(gè)周下來只用幾度電，與熱時(shí)效比較起來其節(jié)能基本在95%以上。

6、效率高。自然時(shí)效需經(jīng)6個(gè)月至一年時(shí)間，熱時(shí)效也需要十幾至幾十個(gè)小時(shí)一個(gè)周期，而振動(dòng)時(shí)效只需十幾分鐘至一個(gè)小時(shí)即可完成。

7、特別適合不宜高溫時(shí)效的材料和零件的消除應(yīng)力處理，如不銹鋼件、有的金屬件、焊休后的機(jī)械零件等等。2100433B

振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是以共振的形式給工件施加附加動(dòng)應(yīng)力，當(dāng)附加動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過材料的屈服極限時(shí)，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。

振動(dòng)時(shí)效之所以得到各方面的普遍重視，是由于它具有如下的特點(diǎn)：

1、 投資少。與熱時(shí)效相比，它無(wú)需龐大的時(shí)效爐，可節(jié)省占地面積與昂貴的設(shè)備投資?，F(xiàn)代工業(yè)中的大型鑄件與焊接件，如采用熱時(shí)效消除應(yīng)力則需建造大型時(shí)效爐，不僅造價(jià)昂貴、利用率低，而且爐內(nèi)溫度很難均勻，消除應(yīng)力效果差。采用振動(dòng)時(shí)效可以完全避免這些問題。

2、 生產(chǎn)周期短。自然時(shí)效至少需經(jīng)幾個(gè)月的長(zhǎng)期放置，熱時(shí)效亦需經(jīng)數(shù)十小時(shí)的周期方能完成，而振動(dòng)時(shí)效一般只需振動(dòng)數(shù)十分鐘即可完成。而且，振動(dòng)時(shí)效不受場(chǎng)地限制，可減少工件在時(shí)效前后的往返運(yùn)輸。如將振動(dòng)設(shè)備安置在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，不僅使生產(chǎn)安排更緊湊，而且可以消除加工過程中產(chǎn)生的就愛工應(yīng)力。

3、 使用方便。振動(dòng)時(shí)效設(shè)備體積小、重量輕，便于攜帶。一套設(shè)備裝置本身全套總重也不過65KG。由于振動(dòng)時(shí)效處理不受場(chǎng)地限制，振動(dòng)裝置又可攜至現(xiàn)場(chǎng)。所以這種工藝與熱時(shí)效相比，使用簡(jiǎn)便、靈活。

4、 適應(yīng)性強(qiáng)。它不受工件大小和材質(zhì)的限制，從幾公斤至幾百噸的工件都可方便地使用振動(dòng)時(shí)效技術(shù)，特別對(duì)于一些大、中型工件和熱時(shí)效變形嚴(yán)重的工件，振動(dòng)時(shí)效就更能顯出其優(yōu)越性能。

5、 節(jié)約能源，降低成本。在工件的共振頻率下進(jìn)行時(shí)效處理，耗能極小。實(shí)踐證明，功率與0.25至1馬力的機(jī)械式激振器可振動(dòng)150噸以下的工件。故粗略計(jì)算其能源消耗僅為熱時(shí)效的3~5%,成本僅為熱時(shí)效的8~10%。

6、 機(jī)械性能顯著提高。經(jīng)過振動(dòng)處理的工件其殘余應(yīng)力可以被消除30%~55%左右，高拉應(yīng)力區(qū)消除的比例比低應(yīng)力區(qū)大。因此可以提高工件使用強(qiáng)度和疲勞壽命，降低應(yīng)力腐蝕。可以防止或減少由于熱處理、焊接等工藝過程造成的微觀裂紋的產(chǎn)生。可以提高工件抗變形的能力，穩(wěn)定工件的精度，提高工件的精度，提高機(jī)械性能。

7、 符合環(huán)保要求。整個(gè)時(shí)效過程避免了熱時(shí)效的煙氣粉塵廢渣等污染源。

8、 其它。振動(dòng)時(shí)效操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化?？杀苊饨饘倭慵跓釙r(shí)效過程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。