常州振动时效费用 时效机 振动时效机报告

从宏观角度分析振动时效使零件产生塑性变形，降低和均化余应力并提高材料的抗变形能力，无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。从分析余应力松驰和零件变形中可知，余应力的存在及其不稳定性造成了应力松驰和再分布，使零件发生塑性变形。故通常采用热时效方法以消除和降低余应力，特别是危险的降值应力，振动时效同样可以降低余应力，零件在振动处理后余应力通常可降低30—80%，同时也使峰值应力降低使应力分布均匀化。
从微观方面分析振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加动应力，众所周知工程上采用的材料都不是理想的弹性体，其内部存在着不同类型的微观缺陷，铸铁中更是存在着大量形状各异的切割金属基体的石墨。故而无论是钢、铸铁或其他金属，其中的微观缺陷附近都存在着不同程度的应力集中，当受到振动时，施加于零件上的交变应力与零件中的余应力叠加。当应力叠加的结果到一定的数值时，在应力集中严重的部位就会**过材料的屈服极限而发生塑性变形。这种塑性变形降低了该处余应力降值，并强化了金属基体，而后振动又在一些应力集中较严重的部位上产生同样作用，直至振动附加应力与余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止，此时振动便不再产生消除和均化余应力及强化金属的作用。
振动时效处理对金属构件的作用
振动时效是对具有残余应力的金属构件进行振动处理，使构件在共振频率下振动。由于在共振状态下构件按一定的振型产生弹性变形而产生动应力，当这个动应力与构件上各点的残余应力相叠加后，大于材料的屈服极限，则在该点出现局部的塑性变形，因而应力得到释放。所以振动时效从原理上来说，就是降低构件内的残余应力。应力降低的水平与构件内的动应力大小有关，动应力大则消除应力的效果高，动应力小，消除应力的效果也低。
振动时效既然可以降低应力，则必然可以消除或降低残余应力对构件的影响。其作用有如下几方面：
①降低和均化应力，消除应力集中，防止裂纹
因为振动过程中残余应力大的点首先进入屈服，所以高应力点下降的比例大，使应力均化程度高，从而降低应力集中而防止裂纹。
②减少或防止构件变形
构件的变形是由于残余应力特点造成的，因为残余应力的分布和量值具有很大的随机性，分布不均且量值差别太大，所以*产生变化，即可变性。残余应力的变化，必然使构件产生变形，因此在使用前或安装前，通过振动时效使应力降低和均化，必然防止或减少变形。
③提高焊接构件的疲劳寿命，增加使用周期
通过大量的实验和实践证明，振动时效可提高焊件的疲劳寿命50%以上，提高使用寿命0.5~1倍。
由于振动时效的上述作用，使该项技术得到厂矿企业和国家的重视和认可，1991年制定了国家行业标准JB/T5926.91，并在1993年被国家科委批准为“科技成果重点推广计划”项目，在全国普遍推广。

一．残余应力说明
1．焊接应力的产生
金属构件在冷热加工过程中产生残余应力，高者在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度、降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂，由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大大的影响了构件的尺寸精度。
在两块钢板上施焊时，会产生不均匀的温度场，焊缝附近温度高达1600°C，其邻近区域温度较低，且冷却很快。冷却时钢材收缩，冷却慢的区域收缩受到限制，从而产生拉应力，冷却快的区域受到压应力。焊接中.焊缝处温度*升高，体积膨胀，而热影响区温度低，阻碍焊缝膨胀，结果焊缝处产生压应力，热影响区产生拉应力。但此时焊缝处于塑性状态，焊缝被压应力墩粗，松弛了此应力。冷却时，热影响区冷却速度快，很快进入弹性状态，焊缝处温度高，处于塑性状态。这时焊缝收缩，较热影响区收缩慢，焊缝阻碍热影响区收缩，焊缝仍受压应力，影响区受拉应力。但焊缝处于塑性状态，焊缝的塑性墩粗，松弛了此应力。 热影响区温度不断降低，冷却速度也变慢，当焊缝的冷却速度**热影响区时，焊缝收缩较快，焊缝的收缩受到热影响区阻碍，应力方向发生了转变：焊缝受拉应力，热影响区受压应力。当焊缝和热影响区都进入弹性状态时，因焊缝温度高，冷却速度快，收缩量大，热影响温度低，冷却速度低，收缩量小，焊缝收缩受到热影响区阻碍，结果焊缝受拉应力，热影响区受压应力。此时没有塑性变形，这一对压应力，随着温度的降低，焊缝收缩受阻碍越来越大，拉应力也越来越大，直至室温，拉应力可近似于屈服极限。综上所述，铸造.锻造.焊接等都必然产生残余应力。
2．焊接应力的分类
1）纵向应力：沿着焊缝长度方向的应力
2）横向应力：垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力
3）厚度方向应力：垂直于焊缝长度方向且垂直于构件表面的应力
3 .焊接应力的影响
1）对常温下承受静力荷载结构的强度没有影响，但刚度降低；
2）焊接应力使焊缝处于三向应力状态，阻碍了塑性变形，裂纹易发生和发展；
3）降低工件疲劳强度和稳定性；
4）使构件提前进入弹塑性工作阶段。

振动时效设备技术附件
VSR-T6Y振动时效控制器简述：
液晶全自动控制系统是整套设备的**，是振动时效设备主要的组成部分。附带工业显示器和嵌入式打印机。工业显示器可现实设备运行中的动态数据变化以及设备自身数据。工艺过程中的曲线变化和设备操作中出现的疑难问题也将由显示器现实出来，用户可得到直观了解。经过技术人员的不断研发改进，振动时效控制器实现了振动时效过程的全自动化，能自动确定扫频范围，自动选择恰当的时效频率进行时效处理，自动快速和科学的检测振动时效工艺效果。
VSR-T6Y全自动振动时效机详细功能介绍
1、 使用简单，操作仅需4个按键，*短时间内掌握操作要领。
2、 高清晰度液晶屏幕显示，随时掌握时效中应力变化的动态曲线。
3、 使用功能包括：全自动、半自动、手动一体式操作程序，功能齐全。
4、 自动扫频，自动确认时效处理效果合适与否，并给出修订方案。
5、 如设备工作时出现异常形态，设备可自动判断，并给出正确的使用方式。
6、 采用成熟的脉宽调频技术，具有较强的抗干扰能力。
7、 时效处理中自动选择时效处理点，液晶屏幕显示曲线数据的变化，实时监测。
8、 时效处理结果曲线部分合并显示，方便观察各种数据。
9、 故障分析功能如：电流过载、电压过载、转速频率信号故障、线路连接等问题，液晶屏幕会给出清晰问题解决方案，方便使用。
10. 高速热敏打印机，可打印曲线数据，方便存档。
VSR-T6Y振动时效 激振器功率及处理范围参数选择
简介：激振器是工件共振的共振源，激振器的好坏关系到整套设备的使用寿命，我公司的激振器均采用稀土永磁高速直流激振器，这种激振器具有良好的启动性和调速性，控制电路稳定具有较大的转矩，通过PWM脉宽调制技术在0-8000r/min的转速范围内，可轻松将转速精度控制在±1rpm的范围，激振器使用高强度合金材料制造，重量轻，便于搬运操作，激振器的轴承使用了防止跑外圈结构，经久耐用，且安全性更高。激振器内连接导线采用特殊结构，能够在高频率共振工作状态下长期使用。
特性：稀土永磁激振器，原装偏心箱，稳速精度±0.5--±1r/min，5-50KN可选，发热量小、持久耐用，使用寿命长等优点。
振动时效激振器技术参数
转数范围：1000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-15KN；
电机额定功率：1200W；
适宜处理工件重量：≤10吨
稳速精度：±1R/Min；
加速度量程：0～199.9（m/s2）；
电机额定电流：12A；
电机额定电压：100V；
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%；
绝缘等级：E级；
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）；
VSR-T6Y振动时效机配件
序号 名称 数量
1 JG-T6Y控制器 1台
2 JG-T6Y 激振器 1台
3 JG-T6Y 传感器 1只
4 橡胶垫 4个
5 卡具 2只
6 其他附件 1套
VSR-T6Y振动时效机 配套清单明细
序号 产品名称 单位 数量 备注
1 振动消除应力设备主机 台 1
2 激振器 台 1
3 传感器 只 1
4 橡皮垫 只 4
5 弹簧钢卡具 只 2
6 测速装置 套 2
7 激振器档位调节工具 个 2
8 屏蔽线 根 1
9 电源线 根 1
10 热敏打印纸 卷 2
11 培训资料 套 1
12 保险管 只 6
13 碳刷 付 1

振动时效技术的作用及原理
1、振动时效的技术作用
振动消除应力技术（又称振动时效技术），在我国已应用20个年头，全国已有1500多家企业在应用，应用的范围相当广泛，**床、重型机械、冶金设备、造船、**、铁路、化工机械、汽车制造、核工业等机械构件都可以采用振动时效来消除应力，代替原热时效工艺。其技术作用为：
①降低铸件内应力20%以上，降低焊接构件内应力30%以上（这是国家机械行业标准JB/T10375-2002中规定的值）。
②防止或减少铸件、焊接构件等的变形，以保持精度。
③减少或延缓构件在使用中产生裂纹。
④提高焊接构件疲劳寿命40%以上。
2、关于振动时效消除应力的原理
近二十多年来，国内外出现了“振动处理技术”用来调整金属构件内的残余应力，以代替热处理技术，它属于机械作用法。这种新技术在国外被称做“Vibratory Stress Relief Method”（简称VSR）。由于这种方法可以降低或均化金属构件内的残余应力，因此可以提高构件的使用强度，减少变形，可以防止或减少由于热处理和焊接产生的微观裂纹。特别是在节省能源、处理时间上具有明显效果，因此被许多国家大量使用。
振动消除应力实际上就是用周期的动应力叠加，使局部产生塑性变形而释放应力。振动处理时，通过激振器对被处理金属构件施加一动应力，如果动应力幅与被处理的金属构件上某些点所存在的残余应力之和达到或**过材料的屈服较**，这些点将产生晶格滑移，尽管宏观上没有达到屈服极限，也同样会产生微观的塑性变形，而且这种塑性变形往往是首先发生在残余应力的点上，使这些点受约束的变形得以释放从而降低了残余应力。这就是振动时效消除残余应力的机理。即
σ动+σ残>σs
式中：σ动——施加在被处理件上的周期动应力。
σ残——被处理件中的残余应力。
σs ——被处理件材料的屈服极限。
根据上述机理和大量实践，表明振动时效的一个**特点是：高应力降低的比例大，特别是应力集中处，残余应力降低快。
由于振动时效的上述作用，使该项技术得到厂矿企业和国家的重视和认可，1991年制定了国家行业标准JB/T5928.91（现实行JB/T10375-2002），并在1993年被国家科委批准为“科技成果重点推广计划”项目，在全国普遍推广。特别是振动消除应力近几年运用到*、航空、**等**中，其中高速铁路，**飞机发行架均采用了振动消除应力技术。
振动时效效果评定方法
5.1 参数曲线观测法
5.1.1 可根据振动时效过程中打印的时效曲线（a-t曲线）或振后扫频曲线（a-n曲线）相对振前扫频曲线的变化来监测。
5.1.2 出现下列情况时，即可判断工件已达到时效效果：
a) a-t 曲线上升后变平；
b) a-t 曲线上升后下降然后终变平；
c) a-n曲线振后加速度峰值比振前升高；
d) a-n曲线振后的共振频率比振前变小；
e) a-n曲线振后比振前的带宽变窄；
f) a-n曲线共振峰有裂象发生。
5.2 工件尺寸稳定性检测法
可将振后工件与不时效或热时效工件进行下列项目的比较：精加工后精度、长期放置精度、加动载荷后精度、切割释放变形，结果应达到工艺要求。