振动时效基本工艺方法

  振动时效的效果是通过正确的工艺方法来实现的，而不是简单的全自动振动时效设备就可以 达到时效效果。工艺方法包括振动频率的选择，激振点及支承点和振动时间确定等。由于在实际 运用中，不同的结构件有着不同的工艺方法，经验的积累是完成工艺工作必不可少的事。以下就 振动时效工艺的基本方法简要介绍，供在实际操作中使用手动和半自动时的参考。 1、激振点和支撑点的选择   当金属结构件以某种振型的共振频率振动时，其振动值最大处称为波峰，最小处称为波节 （也称为节线或节点）。以主振频率的振型为主，兼顾辅振频率的振型，激振器夹持在工件端  部振峰处。支承点尽可能选择在振动的波节处，传感器则应放在远离激振器的另一波峰处。 2、激振力的确定激振力的大小是通过工件承受动应力值大小来衡量的，是振动时效工艺的一个重要参数， 直接 影响振动时效的效果，通过改变偏心轮的偏心距即可调节激振力大小（即施加于结构件的 动应 力的大小）。设备用加速度值间接反映动应力值的大小，一般来说动应力大则相应的加速度大， 对于不同的结构件在时效处理时对动应力的要求不一样，有条件的情况下我们也可用动态电阻应 变仪 来实际测量动应力，用以确定激振力的大小，有关数据的表明，在共振频率下，最佳动应 力为：焊接结构件为0.07-0.10KN/mm2，铸铁件不小于0.015KN/mm2 。用户可根据实践来选择合 适的激 振力，还可根据计算公式来确定激振力的大小： F=(Q/G)ω2 rsin(ωt) F—激振力（KN） Q—偏心环重（kg/100） G—重力加速度ω—角速度r—偏心距（mm） 3、振动频率的选择振动时效是在激振器所产生的周期性外力—激振力的作用下在某一频率使金属结构件共振， 产生足够的动应力来致使内部残余应力消除或匀化来达到时效目的。每一种金属结构件均有几 种不同振型的共振频率，这与结构件本身的尺寸、形状、重量、 材质和结构钢性等因素有关。 振动时效设备在一定的频率范围内通过扫频可检测出不同振型的 数个共振频率（即出现振动最 大的峰值频率），在正常情况下需选择最佳的共振频率为主振频 率（振型称为主振振型），为 补充主振振型的不足，还需选择与主振型不同的共振频率为附 振频率（其振型称为附振振型） 对于某些特殊结构件，可能其共振频率超出了激振器的的频率范围，此时可选择大激振力的设备 采用降频法，如采用悬臂支撑、给工件配重等。 4、振动幅值的选择时效处理的振动一般选择在亚共振区，亚共振区即共振峰值的上升沿对应最大振动幅值的  1/3-3/4处。选择亚共振区进行时效处理，不会对结构件造成任何疲劳损伤，相反还会提高工 件 的疲劳寿命。设备在时效过程中自动检测振幅的变化，根据振幅的变化情况确定振动时间。5、振动时间的确定振动频率确定后，按下振动时效主机的时录键就会打印出加速度―时间的曲线，该曲线就是实 时（在线）反应加速度随时间变化情况。随着工件应力释放曲线会出现上升（或上升后下 降） 随着时间的推移曲线不再变化，说明应力已经稳定，再振动3-5分钟就可以结束该频率的 下的 时效。