沈阳振动时效

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超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。
残余应力对构件变形的影响
残余应力是一个不稳定的应力状态。当构件受到外力作用时，作用应力与残余应力相互作用，使某些局部呈现塑性变形，截面内应力重新分析，当外力作用去除时整个构件将要发生变形。所以残余应力明显的影响着加工后的构件的精度。这也是机械和工程部门关心的问题之一。
实践已证明，具有表面拉伸残余应力的构件其尺寸稳定性远远不如具有表面压缩残余应力的构件尺寸稳定性好。
残余应力对构件变形的影响包括两个方面，一方面是构件抗静、动荷载的变形能力，另一方面是荷载卸除后变形的恢复能力。残余应力在这两个方面对构建的影响是很大的，因此人们一直在研究消除这些影响的有效方法。
§2.33残余应力对金属脆性破坏的影响
脆性破坏是构建在几乎不存在塑性变形情况下的突然开裂。它在温度突然下降或变形速度突然上升的情况下易发生。这是塑性变形处于压抑状态，如在突然受到较大的作用应力等原因，就易于发生存型断裂破坏。残余应力是作为初始应力存在于构件内，特别是拉伸残余应力与作用拉应力叠加而加速了脆性破坏。
有关文献中做了残余应力对脆性破坏的影响实验，吧76×91cm、厚2cm的软钢板对焊起来。在焊缝处沿结合方向的残余应力是接近焊接金属屈服极限的拉应力。
将焊好的试件的一部分作退货处理以消除焊接应力，再与未经退火处理的试件一起放在-13℃下冷却，发现经退火处理的时间未出现裂纹，而没退火的试件即使在无外力作用下也出现了脆性裂纹。分析其原因是在温度的快速下降时，材料塑性下降所引起的脆性破坏。
有关文献中也给出类似的实验，并得出结论：残余应力与开裂有直接关系，且产生的裂纹全都是存在于拉伸残余应力范围内。可见残余应力不仅直接影响到裂纹的扩展，而且降低了材料脆性破坏的作用应力的临界应力极限，加速了脆性破坏。
残余应力产生的脆性破坏在焊接件中是极易发生的。某重型汽车厂生产的车价由于焊接裂纹而大批报废。某造船厂铸造的十几吨重的大型链轮箱，因开箱温度过高而室温较低，壳体交角处从上至下出现断裂裂纹，裂纹速度发展很快。这些都说明在无外力作用下而产生的脆性破坏完全是由残余应力拉应力造成的结果。近些年来，国内外都在大量研究残余应力对裂纹的发生和扩展的影响。对标准试件施加定量的残余应力是比较困难的，因此该项研究受到较大的限制而进展不快
采用高精度电机控制系统，数码显示，数据打印输出;
本控制系统选用工业控制机机箱，抗电磁场干扰能力强，保证系统在更加恶劣的工业现场正常、可靠运行；
操作系统板为自主研发的新式系统控制方式、严格的选用原装进口元器件，优化了我们产品的结构并确保系统的运行；
嵌入式程序编入，可根据用户反馈信息进行产品改进升级。
本系统供电电源电压为交流220V±10%，无需特殊供电，方便随时随地都可操作。
全自动工作模式
运用先进的数字信号处理技术，对拾振器采集的振动信号进行实时在线统计、分析，选取有效的激振频率，可全自动完成振动时效工艺过程，在同一坐标内自动绘制振动时效工艺曲线及工艺参数；
可预置局部频带扫频
例如，系统有效工作频率为4000-6000转/分之间，那么在系统启动前，可设定4000转/分以内为快速扫频，4000-6000转/分频带内为慢扫频，6000转/分为终止频率。从而实现频带扫频，提高工作效率。
手动快速扫频，手动时效
振动时效重要的工艺参数为：激振频率、激振力、时效时间、激振器及拾振器的装夹位置。任何设备均不可预知构件的时效要求，更不可能判定构件的有效振型，从而确定合理的时效参数。只有操作人员根据时效要求，观察构件的各阶振型，选择有效的工艺参数。
采用手动工作方式，可快速了解构件的特性，选取合理的激振及拾振位置，确定的激振频率和激振力。
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振动时效是利用共振原理来消除和均化金属铸件、锻件、焊接结构件、有色金属等零件的残余应力，以防止零件尺寸变形和开裂。他与传统的热时效相比：可节能95％、节省生产费用80~90％、缩短生产周期90％左右、不产生时效氧化皮等；无环境污染、不受零件大小、场地等限制、且时效效果直观，并优于热时效。
液晶系列全自动振动时效装置是实现振动时效处理的设备之一，其主要特点表现在：
⒈彩色液晶动态显示曲线及数据；自动判定工艺参数合适与否，并给出修订方案
2. 采用脉宽调制技术及双主回路设计，具有强大的抗干扰能力；
3. 强大的人机对话功能加上简单的操作方式使操作者更容易掌握设备的操作；
4. 飞车提示、多重保护功能排除了现场操作的危险性；
5. 在线汉字打印系统，使打印出的数据及曲线更易识别与判断；
6.全自动功能完善，兼具半自动和手动。

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振动消除应力技术（又称振动时效技术）这种新技术在国外被称做“Vibratory Stress Relief Method”（简称VSR），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超过材料的屈服极限时，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。
在我国已应用20个年头，全国已有50000多家企业在应用，应用的范围相当广泛，有机床、重型机械、冶金设备、造船、航天、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
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/T10375-2005），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。
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C型卡具  我们采用45号弹簧钢锻造而成，增加其内在韧性、刚度，提高使用寿命,使其在装夹激振器时更安全可靠。
激振器  电机采用专利技术，是国内采用内缸套外铝合金复合机壳技术，电机具有功率大、重量轻、散热快、功耗小，可靠性高、防振等特点的永磁无槽直流电机。
偏心箱采用铝合金外壳，高碳钢偏心块精密组合而成；整机重量轻，人性化易安装；高碳钢偏心耐磨损、力量大、寿命长；偏心无极可调，调节范围宽，激振力可满足于从几公斤到三百吨构件的时效处理，真正做到一机多能，从而降低客户的投资成本；
采用电磁计数器，计数到0.1%，电磁计数器安全耐用，相对于光耦计数可以有效的防止电机在时效处理过程中产生抖动而影响计数不准确及电流过高烧坏计数器等。
激振器内置四个轴承，两个大轴承选用德国FAG原装进口的高速防振轴承，两个小轴承选用日本NSK原装进口的调心滚子轴承，承载能力大，刚性好，有效的保证电机的工作时间长，延长使用寿命；
热敏绘图仪 该仪器采用目前国际上先进的热敏打印机机芯，外型美观，操作简单，自动记录振动时效处理参数，并在同一坐标系内打印出处理前、后应力参数图形，应力参数对比直观，图形可靠，便于存档，是目前市场同类产品无法比拟的绘图打印纪录设备。
节省时间、能源和费用
 振动时效只需30分钟即可进行下道工序。而热时效至少需要一至两天以上，且需要大量的煤油、电等能源。因此，相对与热时效来说，振动时效可节省能源90%以上，可节省费用95%以上，特别是可以节省建造大型焖火窑的巨大投资。