振動的定義和原理

　　根據(jù)振動時效制作而成的是振動時效機，那么這個振動時效技術的原理是什么呢？

　　從微觀方面分析，振動時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應力。當工件受到振動，施加于零件上的交變應力與零件中的殘余應力疊加。當應力疊加的結(jié)果達到一定的數(shù)值后，在應力集中最嚴重部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。這塑性變形降低了該處殘余應力峰值，并強化了金屬基體，而后振動又在另一些應力集中較嚴重的部位上產(chǎn)生同樣作用，直至振動附加應力與殘余應力疊加的代數(shù)和不能引起任何部位的塑性變形為止，此時，振動時效消除和均化殘余應力及強化金屬的過程就結(jié)束。

振動時效描述的是這樣一個物理過程：即利用一種嚴格受控的振動能量，對金屬工件進行處理，以解決工件加工過程中和加工之后出現(xiàn)的內(nèi)部殘余應力導致尺寸變化及抗載荷能力變化問題。VSR對消除、減少或均化金屬工件內(nèi)的殘余應力，提高工件抗動靜載、抗變形能力，穩(wěn)定尺寸精度有超卓的功效。自然時效可以提高鑄鐵抗塑性變形能力

　　為何自然時效后鑄鐵抗塑性變形能力會有所提高？這是由于在自然時效過程中，石墨附近應力集中的最大應力，由于產(chǎn)生了塑性變形而顯著降低。同時這部分的金屬基體也被強化，于是，該處的屈服極限在自然時效后提高了，從而又增加了鑄鐵材質(zhì)的抗變形能力。振動時效設備只有再繼續(xù)增加載荷應力時，才有可能在應力集中處超過已提高的屈服極限，而重新鑄件發(fā)生新的塑性變形。

　　重新開始的塑性變形，最初只出現(xiàn)在數(shù)量不大的局部范圍內(nèi)，即在那些石墨分布方向與應力作用方向垂直、應力集中系數(shù)最大的地方開始，然而隨著荷載應力的增加，在越來越多的部位，因作用應力超過金屬基體的屈服極限，而使塑性變形很快增加。露天放置的鑄件在經(jīng)過許多個晝夜交替的過程中，振動時效溫度變化可能很大，再加上酷暑嚴寒、劇烈的季節(jié)溫度變化，會給鑄件造成多次反復的溫度應力。

風吹、雨淋也會使鑄件不同部位中溫度發(fā)生急速的不均勻的變化。這種條件下放置的鑄鐵，在溫度應力形成的過載下，就促使殘余應力發(fā)生松弛，從而使其尺寸精度穩(wěn)定化。這里所指的鑄件一般皆屬于壁厚差別較大、結(jié)構(gòu)比較復雜的鑄件。對于這類鑄件，溫度變化會引起相當大的溫度應力。而對于形狀簡單、壁厚均勻的鑄件，露天時效或在室內(nèi)進行自然時效，差別就不那么明顯。自然時效時一種古老而有效的穩(wěn)定化處理方法。世界上許多著名的振動時效生產(chǎn)廠都曾采用過這種方法。但是，這種方法，延長了生產(chǎn)周期，擠壓資金，占地場地大，管理比較繁雜。所以逐漸不以此作為一種獨立的時效方法。正確使用振動時效儀   細詢：0531-85973089   15665783739胡珂 經(jīng)理

　　在我們對正確使用振動時效儀之前，先了解下振動時效的效果，振動時效的實質(zhì)是通過振動的形式給工件施加一個動應力，當動應力與工件本身的殘余應力疊加后，達到或超過材料的微觀屈服極限時，工件就會發(fā)生微觀或宏觀的局部、整體的彈性塑性變形，同時降低并均化工件內(nèi)部的殘余應力，最終達到防止工件變形與開裂，穩(wěn)定工件尺寸與幾何精度的目的。

　　根據(jù)振動時效的工作原理與工作方式我們認識到，在我們對振動時效進行檢測的時候，儀器會出現(xiàn)一下幾種問題：

　　1、假時效：工件未發(fā)生共振或振幅很小或者雖然振幅較大，但工件整體做剛體振動或擺動，“全自動振動時效設備”也能按照預置的程序打印或輸出各種時效參數(shù)、曲線，誤導操作者和工藝員判斷，這樣工件根本沒有達到時效的效果；

　　2、誤時效：工件雖然產(chǎn)生共振，但是發(fā)生的振型與工件所需要的振型不一致，動應力沒有加到工件需去應力的部位，這樣不能使工件達到預期的時效目的，影響時效的效果；

3、過時效：由于不針對工件個性采用合理的時效參數(shù)，完全照盲目預置的參數(shù)，對工件進行時效，可能會因為共振過于強烈或振幅過大，導致工件內(nèi)部的缺陷繼續(xù)擴大、撕裂，甚至報廢的嚴重后果。

　振動時效裝置的使用已經(jīng)普遍普及，振動時效技術是從世紀八十年代從國外引進的一種殘余應力消除技術。

　　這個技術其實是通過產(chǎn)生共振效應，這樣振動時由于材料進進塑性區(qū)引起工件上應力重新分布，從而達到消除殘余應力的目的。

　　那么對于這種振動效益有什么樣的客觀評價。對于這個我們分為一下幾點：殘余應力消除效果沒有標準規(guī)定的指標大，對于低水平殘余應力工件振動時效效果不理想，振動時效對消除構(gòu)件的塑性應變效果非常好。

　　振動時效設備最適合于對殘余應力要求不嚴但對尺寸穩(wěn)定性要求較高的焊接構(gòu)件的殘余應力消除。究竟與熱時效相比，振動時效非常節(jié)約能源，不需要建大的退火爐，大大節(jié)省了經(jīng)費。所以能用振動時效處理的盡量用振動時效。必須指出，振動時效不適合于對殘余應力要求較高的壓力容器的殘余應力消除。