振動(dòng)時(shí)效原理

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應(yīng)力。當(dāng)工件受到振動(dòng)，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)果達(dá)到一定的數(shù)值后，在應(yīng)力集中最嚴(yán)重部位就會(huì)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(yīng)力峰值，并強(qiáng)化了金屬基體，而后振動(dòng)又在另一些應(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)消除和均化殘余應(yīng)力及強(qiáng)化金屬的過程就結(jié)束。

振動(dòng)時(shí)效的效果如何判斷？

根據(jù)JB/T 10375-2002中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有以下幾種方法：

1、參數(shù)曲線觀測(cè)法

可根據(jù)振動(dòng)時(shí)效過程中實(shí)時(shí)打印的a-t曲線的變化及a-n曲線振動(dòng)前后的變化評(píng)估振動(dòng)時(shí)效的實(shí)際效果。

出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，即可判定振動(dòng)時(shí)效有效：

a-t曲線上升后變平；
a-t曲線上升后下降，最終變平；
a-n曲線振后共振發(fā)生了單項(xiàng)特征或組合特征的變化（出現(xiàn)振幅升高、降低、左移、右移）；
a-n曲線振后變的簡(jiǎn)潔而平滑；
a-n曲線振后出現(xiàn)低幅振峰增值現(xiàn)象。

2、尺寸精度穩(wěn)定性測(cè)試：以尺寸精度為目的而進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理的焊接構(gòu)件，振動(dòng)后應(yīng)進(jìn)行尺寸測(cè)試。尺寸測(cè)試具體方法如下：

（1），振后尺寸測(cè)試
（2），加工后尺寸測(cè)試
（3），長(zhǎng)期放置，定期進(jìn)行尺寸測(cè)試。
（4），在動(dòng)載情況下測(cè)試

所有測(cè)試結(jié)果應(yīng)當(dāng)滿足要求

3,殘余應(yīng)力檢測(cè)法

A:推薦使用盲孔松弛法，也可以使用X射線衍射法或在條件許可時(shí)使用磁性法。
采用盲孔法測(cè)試時(shí)，測(cè)試點(diǎn)處材料厚度應(yīng)大于鉆孔直徑的四倍。
用振前殘余應(yīng)力平均值、振后殘余應(yīng)力平均值來計(jì)算應(yīng)力消除率，降低率應(yīng)大于30％。

用振前和振后的最大與最小應(yīng)力差衡量應(yīng)力的均化程度，振動(dòng)后的計(jì)算值應(yīng)小于振動(dòng)前的計(jì)算值。最大及最小應(yīng)力一般應(yīng)以焊縫的主應(yīng)力或縱向應(yīng)力為準(zhǔn)。

傳統(tǒng)振動(dòng)時(shí)效設(shè)備在應(yīng)用中的問題有那些？

1振動(dòng)時(shí)效必須是受過專業(yè)培訓(xùn)的人員操作，一般的工人即使受過培訓(xùn)也很難掌握這項(xiàng)技術(shù)；
2有些復(fù)雜的工件必須是熟練的專業(yè)技術(shù)人員操作，一般工廠很難做到；
3工件在單件生產(chǎn)時(shí)調(diào)整相當(dāng)繁瑣，拾振器支撐點(diǎn)和激振點(diǎn)很難調(diào)到最佳狀態(tài)，一種工件就需要制訂一種工藝；
4需要操作者確定處理參數(shù)，對(duì)人的技能要求比較高
5由于有效振型較少，經(jīng)振動(dòng)時(shí)效處理后達(dá)不到較高精度要求,很難納入工藝
6許多工件由于剛性和固有頻率太高，找不到共振峰無法振動(dòng)；機(jī)械制造業(yè)覆蓋面僅為23%
7噪聲過大也是難以推廣的主要原因。

振動(dòng)時(shí)效的應(yīng)用范圍

根據(jù)振動(dòng)時(shí)效JB/T5926-2005標(biāo)準(zhǔn)，適用于：炭素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬（銅、鋁、鈦及其合金）等材質(zhì)的鑄件、鍛件、焊接件、模具、機(jī)械加工件。

振動(dòng)時(shí)效取代熱時(shí)效所必須的條件

1 不管工件固有頻率多高，剛性多強(qiáng)，所有工件必須能夠振動(dòng)起來；
2 為了達(dá)到或超過熱時(shí)效的效果，必須多振型處理；
3 振動(dòng)處理效果不能依靠操作者技能和經(jīng)驗(yàn)，必須沒有人的因素，保證處理效果穩(wěn)定，才能納入正式工藝；
4噪音要小，在生產(chǎn)車間能夠就地處理