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九工儀器-國內(nèi)振動(dòng)時(shí)效設(shè)備-應(yīng)力消除儀器、時(shí)效處理機(jī)-制造廠家！   

振動(dòng)時(shí)效機(jī) 振動(dòng)時(shí)效技術(shù)又稱“振動(dòng)消除應(yīng)力法"，國外簡稱“VSR"技術(shù)。它的實(shí)施過程是通過振動(dòng)時(shí)效裝置的控制系統(tǒng)控制激振器的轉(zhuǎn)數(shù)和偏心作用在工件上產(chǎn)生離心 力，使工件發(fā)生共振（諧振），讓工件需時(shí)效部位產(chǎn)生一定幅度、一定周期的交變運(yùn)動(dòng)，并吸收能量，經(jīng)過一定時(shí)間的振動(dòng)引起工件微小塑性變形及晶粒內(nèi)部位錯(cuò)逐 漸滑移，并重新纏繞釘扎使得殘余應(yīng)力被消除和均化，防止工件變形和開裂，從而達(dá)到提高工件尺寸精度穩(wěn)定性，增強(qiáng)工件的抗變形能力和提高疲勞壽命。

      從宏觀角度分析振動(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。從分析殘余應(yīng)力松馳和零 件變形中可知，殘余應(yīng)力的存在及其不穩(wěn)定性造成了應(yīng)力松馳和再分布，使零件發(fā)生塑性變形。故通常采用熱時(shí)效方法以消除和降低殘余應(yīng)力，特別是危險(xiǎn)的降 值應(yīng)力，振動(dòng)時(shí)效同樣可以降低殘余應(yīng)力，零件在振動(dòng)處理后殘余應(yīng)力通?？山档?0—80%，同時(shí)也使峰值應(yīng)力降低使應(yīng)力分布均勻化。
               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動(dòng)應(yīng)力，工程上采用的材料都不是理想的彈性體，其內(nèi)部存在著不同類型的 微觀缺陷，鑄鐵中更是存在著大量形狀各異的切割金屬基體的石墨。故而無論是鋼、鑄鐵或其他金屬，其中的微觀缺陷附近都存在著不同程度的應(yīng)力集中，當(dāng)受到振 動(dòng)時(shí)，施加于零件上的交變應(yīng)力與零件中的殘余應(yīng)力疊加。當(dāng)應(yīng)力疊加的結(jié)果到一定的數(shù)值時(shí)，在應(yīng)力集中嚴(yán)重的部位就會(huì)超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。 這種塑性變形降低了該處殘余應(yīng)力降值，并強(qiáng)化了金屬基體，而后振動(dòng)又在一些應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位上產(chǎn)生同樣作用，直至振動(dòng)附加應(yīng)力與殘余應(yīng)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(shí)振動(dòng)便不再產(chǎn)生消除和均化殘余應(yīng)力及強(qiáng)化金屬的作用。

             實(shí) 踐證明振動(dòng)時(shí)效替代熱時(shí)效后可節(jié)約能源90%以上，提高抗變形能力30%以上，尺寸穩(wěn)定性提高30%以上，疲勞壽命提高20%以上。處理時(shí)效通常只需15 —45分鐘，不分場地，不受工件尺寸、形狀、重量等限制，可處理幾公斤至幾百噸的工件。便攜工件不需運(yùn)輸可就地處理，可插在任何工序之間進(jìn)行處理。采用振 動(dòng)時(shí)效可提高工效幾十倍，它具有減少環(huán)境污染、縮短生產(chǎn)周期、改善勞動(dòng)條件、工藝簡便等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)投資少、見效快、綜合效益顯著的工藝。
    振動(dòng)時(shí)效適應(yīng)于碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬（銅、鋁、鋅及其合金）等鑄件、鍛件和焊接件及其機(jī)加工件。

【詳細(xì)說明】振動(dòng)消除應(yīng)力實(shí)際上就是用周期的動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加，使局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。這里，殘余應(yīng)力是作為平均應(yīng)力提高周期應(yīng)力水平而起作用的。

振 動(dòng)處理是對構(gòu)件施加一交變應(yīng)力，如果交變應(yīng)力幅與構(gòu)件上某些點(diǎn)所存在的殘余應(yīng)力之和達(dá)到材料的屈服極限，這些點(diǎn)將產(chǎn)生塑性變形。如果這種循環(huán)應(yīng)力使某些 點(diǎn)產(chǎn)生晶格滑移，盡管宏觀上沒有達(dá)到屈服極限，也同樣會(huì)產(chǎn)生微觀的塑性變形，況且這些塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應(yīng)力的點(diǎn)上，因此，使這些點(diǎn)受約束 的變形得以釋放從而降低了殘余應(yīng)力。這就是用振動(dòng)時(shí)效可以消除殘余應(yīng)力的機(jī)理。

振動(dòng)消除應(yīng)力是在交變應(yīng)力達(dá)到一定周次后實(shí)現(xiàn)的，這就是效應(yīng)作用的結(jié)果。

一、等幅荷載反復(fù)作用下金屬材料的應(yīng)力與應(yīng)變

圖 是將試件在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸，當(dāng)荷載為變幅遞升多次反復(fù)時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線示意圖。從圖中曲線可見，材料的屈服極限在逐漸提高，殘余變形在逐漸增大， 后導(dǎo)致破壞。而是等幅重復(fù)荷載作用下的拉伸曲線示意圖。為重復(fù)荷載的幅值，可見，每次拉伸都使屈服點(diǎn)比前一次有所提高，滯回曲線面積減少，殘余變形減 少。經(jīng)過若干次之后，殘余應(yīng)變?yōu)?，說明不再出現(xiàn)新的塑性變形，材料的塑性被強(qiáng)化為彈性，材料處于安定狀態(tài)。這正是振動(dòng)時(shí)效力學(xué)機(jī)理的靜態(tài)模擬。

二、振動(dòng)處理過程中材料的應(yīng)力和應(yīng)變

振 動(dòng)處理是對構(gòu)件施加-交變應(yīng)力，而殘余應(yīng)力相當(dāng)于平均應(yīng)力而改變了總應(yīng)力的應(yīng)力水平。但在交變應(yīng)力作用下，殘余應(yīng)力是一個(gè)不穩(wěn)定的力學(xué)量，在振動(dòng)處理過程 中逐漸下降，使總應(yīng)力水平降低。從這個(gè)圖中可以看到在振動(dòng)處理過程中殘余應(yīng)力的變化情況，當(dāng)材料受到等幅交變應(yīng)變作用、如果材料已經(jīng)屈服，則殘余應(yīng)力下 降。設(shè)處理前的殘余應(yīng)力為σA，回線ACB是次交變循環(huán)時(shí)的應(yīng)力和應(yīng)變曲線。當(dāng)總應(yīng)力超過A點(diǎn)后，材料進(jìn)入塑性直到C點(diǎn)。而CB又平行于彈性線，CB 末端卻又偏離彈性線。這些現(xiàn)象都是由效應(yīng)所致。經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)后應(yīng)力和應(yīng)變均處于穩(wěn)定的回線上。如圖中曲線所示，殘余應(yīng)力由σA下降到σB而不 再變化。

從原理上說是相同的，都說明要使構(gòu)件中的殘余應(yīng)力下降，必須使作用應(yīng)力疊加后大于材料的屈服極限

如果殘余應(yīng)力下降后，作用應(yīng)力與殘余應(yīng)力之和小于屈服極限，則構(gòu)件保持穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)。因此振動(dòng)處理到一定周次后，如果不提高作用應(yīng)力的量值，則繼續(xù)處理已不再起作用。