振动时效技术的认识与实践.pdf

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1、·机械制造与研究·赵国华·振动时效技术的认识与实践振动时效技术的认识与实践赵国华(南京二机齿轮机床有限公司，江苏南京210004)摘要：振动时效是一种采用激振技术施加循环载荷有效降低和均化工件内部应力的技术，相对传统的热时效工艺具有效果好、投资少、成本低、节能减排、灵活性强等特点。随着亚共振技术的完善和频谱谐波技术的发展，应用范围不断扩大，现已广泛使用于机械制造、船舶、航空、航天、矿山机械、燃气轮机、风力发电等行业，取得了良好的社会和经济效益。关键词：振动时效；降低应力；提高精度；频谱谐波技术中图分类号：TH16文献标志码：B文章编号：1671-5276(2011)04-0

2、074-05UnderstandingandPracticeofLimitingVibrationTimeEffectTechniqueZHA0Guo．hua(NanjingNo．2MachineToolWorks，Nanjing210004，China)Abstract：Limitingthevibrationtimeefe~isakindoftechniquethattheuibrationtechniqueisadoptedtocarrythecyclicloadingtolowerefectivelyandhomogenizetheinnerstressofthec

3、hemicalengineeringpads．Generalyspeaking，therelativehottimeefecttechniqueischaracteristicofgoodefect，littleinvestment，lowcost，economyofenergyandefluentreduceandperfectflexibility．A—longwiththesecondresonanceandfrequencyspectrumtechniquesperfectionanddevelopment，thistechniqueisusedwidelyinma

4、chinery，ship，aviation，aerospace，minemachinery，gasturbine，windpowrtetc．withperfecteconomicresultsinsociety．Keywords：limitingvibrationthetimeefect；loweringstress；improvingprecision；frequencyspectrumtechnique零件尺寸稳定性30％以上。0前言b)节能减排、污染小：随着国家环境政策的不断加强和提高，大中型城市已严格限制对大气环境造成严重影响各种金属构件由于采用铸造、机械加工、焊接

5、等工艺都的燃烧炉窑生产。振动时效不造成环境污染，处理过程效使构件产生不同程度的残余应力，由于残余应力的存在又率高、能耗极低、节能90％以上。振动时效正是符合节能使构件产生不同程度的翘曲变形，这种变形随着时间的增减排、有效改善环境的环保技术，当然该技术需克服噪声长而发生变化。因此构件由于残余应力所造成的尺寸不稳问题。定性将影响构件的精度。在精加工之前消除应力、稳定尺c)适应性好、灵活性强：振动时效不受场地、工件大寸变形是一道重要工序。国内外大多数工矿企业通常采用小、形状、质量限制，可以按照不同零件结构、固有频率采热处理时效的处理方法消除或降低应力，但该种热时效工用不同的支撑、

6、装夹、激振方式达到处理效果。艺设备复杂、处理成本高、不适合超大型零件和薄壁件、不d)特别适合大型构件和不宜高温时效的材料和薄壁适宜现场处理、不能处理对表面要求特别高的零件。零件。振动时效技术(vibratingstressrelief，VSR)又称振动消除应力法，它的实施过程为通过振动时效装置使被处理2振动消除应力的机理分析的零件发生共振，并通过保持亚共振状态lO一40rain将振动能量传递至工件的各个部位，促使工件内部发生微小a)宏观分析：振动时效处理即是人为在构件上施加的塑性变形，降低和均化内部残余应力，达到提高工件尺一个大小恒定的周期循环动应力，使动+残≥(寸精度稳定

7、性、增强抗变形能力的目的。残为构件的残余应力、为构件材料的屈服极限)，这时在构件内部引起了微小的塑性变形，使构件原有的不稳定1振动时效的特点的残余应力得到松弛和均化。构件在一定的等幅循环应力作用下其内部某些应力集中部位将产生残余应变，伴随a)时效效果好：大量的研究和实际应用证明，振动时着循环过程材料的当量屈服极限有所上升，当上升到与等效的处理效果好于燃煤、燃气、燃油时效炉，避免了热时效幅循环动应力相等时，构件不再发生塑性变形，转为稳定过程因加热不均匀产生新的变形的问题，基本达到电炉的的弹性变形，从而使构件变形趋于稳