振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用
作者：泵 來源：振動(dòng) 發(fā)布時(shí)間：2021-10-19
一、振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用
振動(dòng)時(shí)效技術(shù)，國(guó)外稱之為“Vibrating Stress Relief”簡(jiǎn)稱“VSR”，旨在通過專業(yè)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，使被處理的工件產(chǎn)生共振，并通過這種共振方式將一定的振動(dòng)能量傳遞到工件的所有部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑性變形――被歪曲的晶格逐漸回復(fù)平衡狀態(tài)。
位錯(cuò)重新滑移并釘扎，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)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(wěn)定性。
二、振動(dòng)時(shí)效的由來
振動(dòng)時(shí)效的由來及國(guó)外的應(yīng)用情況
在工件的鑄造、焊接、鍛造、機(jī)械加工、熱處理、校直等制造過程中，工件的內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的存在必然會(huì)導(dǎo)致一些不良的后果出現(xiàn)。如：降低工件的實(shí)際承載能力而生裂紋；易發(fā)生變形而影響工件的尺寸精度；加速應(yīng)力腐蝕；降低工件的疲勞壽命等。
消除應(yīng)力有：自然時(shí)效、熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效、靜態(tài)過載時(shí)效、爆炸時(shí)效、循環(huán)加載時(shí)效等，雖然都有有缺點(diǎn)，但都在一定程度上達(dá)到消除和均化的目的。
振動(dòng)時(shí)效源自于敲擊時(shí)效，在焊接中，施焊一段時(shí)間后立即用小錘對(duì)焊縫及周邊進(jìn)行敲擊以防止裂紋產(chǎn)生，其原因就是隨時(shí)將焊接應(yīng)力消除一些，以免產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中。敲擊法能量有限，后來發(fā)現(xiàn)使工件產(chǎn)生共振時(shí)，可給工件出入大的振動(dòng)能力，
三、振動(dòng)時(shí)效的特點(diǎn)
時(shí)效效果好，靈活性強(qiáng)，徹底解決了熱時(shí)效爐窯的環(huán)境污染問題；投資少，節(jié)能顯著，效率高，特別是不宜高溫時(shí)效的材料和零件的消除應(yīng)力處理。
四、振動(dòng)時(shí)效的特點(diǎn)
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。其特點(diǎn)有：投資少，生產(chǎn)周期短，使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)約能源，降低成本，機(jī)械性能顯著提高。符合環(huán)保要求，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，可避免金屬零件在熱時(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。
五、振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理
1. 從宏觀的角度分析
振動(dòng)時(shí)效使零件產(chǎn)生塑性變形，降低和均化殘余應(yīng)力并提高材料的抗變形能力，無疑是導(dǎo)致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。由振動(dòng)時(shí)效的加載試驗(yàn)結(jié)果可知，振動(dòng)時(shí)效件的抗變形能力不僅高于未經(jīng)時(shí)效的零件，也高于經(jīng)熱時(shí)效處理的零件。
2. 從微觀方面分析
振動(dòng)時(shí)效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加的動(dòng)應(yīng)力。
3. 從錯(cuò)位、晶格滑移等金屬學(xué)理論上解釋
其主要觀點(diǎn)是振動(dòng)時(shí)效處理過程實(shí)際上是通過在工件的共振狀態(tài)下，給工件的每一部位（晶格）施加一定的動(dòng)能量，如果施加的這個(gè)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(shì)（恢復(fù)平衡的束縛力），則微觀區(qū)域必然會(huì)產(chǎn)生塑性變形，使產(chǎn)生殘余應(yīng)力的歪曲晶格得以慢慢地恢復(fù)平衡狀態(tài)，使應(yīng)力集中處的錯(cuò)位得以滑移并重新釘扎，達(dá)到消除和均化殘余應(yīng)力的目的。
