振動時效裝置原理

振動時效又稱振動振動消除應力法，是將工件（包括鑄件、鍛件、焊接構件等）在其固有頻率下進行數十分鐘的振動處理，消除和均化其殘余應力，使尺寸精度獲得穩(wěn)定的一種方法。這種工藝具有耗能少、時間短、效果顯著等特點。近年來在國內外已得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用。

本標準按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。

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本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本標準由全國鑄造機械標準化技術委員會(SAC/TC186)歸口。

本標準起草單位：濟南西格馬科技有限公司。

本標準主要起草人：湯小牛、劉久明。

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(fā)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(wěn)定。

振動時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：

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

2、 生產周期短。自然時效至少需經幾個月的長期放置，熱時效亦需經數十小時的周期方能完成，而振動時效一般只需振動數十分鐘即可完成。而且，振動時效不受場地限制，可減少工件在時效前后的往返運輸。如將振動設備安置在機械加工生產線上，不僅使生產安排更緊湊，而且可以消除加工過程中產生的就愛工應力。

3、 使用方便。振動時效設備體積小、重量輕，便于攜帶。一套設備裝置本身全套總重也不過65KG。由于振動時效處理不受場地限制，振動裝置又可攜至現場。所以這種工藝與熱時效相比，使用簡便、靈活。

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

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

6、 機械性能顯著提高。經過振動處理的工件其殘余應力可以被消除30%~55%左右，高拉應力區(qū)消除的比例比低應力區(qū)大。因此可以提高工件使用強度和疲勞壽命，降低應力腐蝕?？梢苑乐够驕p少由于熱處理、焊接等工藝過程造成的微觀裂紋的產生?？梢蕴岣吖ぜ棺冃蔚哪芰Γ€(wěn)定工件的精度，提高工件的精度，提高機械性能。

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

8、 其它。振動時效操作簡便，易于實現機械化自動化?？杀苊饨饘倭慵跓釙r效過程中產生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。

振動時效技術與傳統(tǒng)的熱時效相比，具有以下優(yōu)點：

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

2、靈活性強。振動時效技術的使用不受場地、工件大小、形狀、重量等條件的限制，由于振動時效設備只有幾十公斤，所以對大型工件可就地進行時效處理。同時根據工藝要求可安排在工件不同的加工工序間進行時效處理。

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

4、投資少。振動時效設備的價格一般在6~10萬元左右，就能滿足幾百噸以下工件的時效處理，而對大型工件建造熱時效爐窖不僅需投資幾十萬，而且占地面積大，應用起來不靈活，如果工件少還不值得開爐、工件太大時又裝不進爐等。

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

6、效率高。自然時效需經6個月至一年時間，熱時效也需要十幾至幾十個小時一個周期，而振動時效只需十幾分鐘至一個小時即可完成。

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

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

2、生產周期短 自然時效需經幾個月的長期放置，熱時效亦需經數十小時的周期方能完成，而振動時效一般只需振動數十分鐘即可完成。

3、使用方便 振動時效設備體積小、重量輕、便于攜帶，我國目前生產的激振器可振動處理300噸以下的零件，但振動時效設備本身僅重幾十公斤。

4、無廢氣機輻射污染 隨著環(huán)境保護越來越高，大量的熱時效爐被拆除，而目前油爐和煤爐的排放扔不達標，而起盡管振動時效有一定噪聲，但通過隔離，或錯開工作時間等均可得到克服，故振動時效變成了去應力工藝的第一選擇。

5、節(jié)約能源、降低成本

中華人民共和國國家標準GB/T25712-2010 《振動時效工藝參數選擇及效果評定方法》將于2011-7-1實施

本標準由：中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發(fā)布

標準前言： 　本標準按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草

本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出

本標準由全國鑄造機械標準化技術委員會（SAC/TC186）歸口

本標準起草單位：濟南西格馬科技有限公司、濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司

本標準主要起草人：湯小牛、劉久明、盧軍2100433B