技術(shù)文章/ Article

        振動(dòng)時(shí)效是一種新的消除殘余應(yīng)力的工藝方法。它是基于諧波共振的原理，采用合適的激振設(shè)備剛性的固定在被振工件適當(dāng)位置，通過激振力和頻率的調(diào)整，迫使工件在一定周期外力作用下與共振頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，經(jīng)過一定時(shí)間后即可達(dá)到降低和均化殘余應(yīng)力及尺寸穩(wěn)定的目的。
　　振動(dòng)時(shí)效工藝的特點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作方便；無運(yùn)輸費(fèi)用；不受工件尺寸、重量、結(jié)構(gòu)和場地的限制；可在加工過程中的任何階段處理；該工藝可處理鑄、焊、鍛、熱軋的黑色金屬也可處理有色金屬；該工藝節(jié)省能源，處理時(shí)間短。
　　振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇：振動(dòng)時(shí)效工藝效果的好壞，主要視其工藝參數(shù)的選擇是否合理，特別是振動(dòng)頻率和動(dòng)應(yīng)力值對振動(dòng)時(shí)效工藝具有決定性的兩個(gè)參數(shù)。但構(gòu)建的重要，結(jié)構(gòu)形狀不同，其工藝參數(shù)也各異；一般情況下在材料屈服極限范圍內(nèi)動(dòng)應(yīng)力值取得越大，振動(dòng)時(shí)效的效果越好。
　　振動(dòng)時(shí)效消除殘余應(yīng)力使工件獲得尺寸穩(wěn)定性的機(jī)理可以從宏觀和微觀兩方面解釋：
　　宏觀上，當(dāng)σ動(dòng)＋σ殘≥σＳ時(shí)（σ動(dòng)--激振器施加給工件的周期性動(dòng)應(yīng)力，σ殘--殘余應(yīng)力，σＳ--材料屈服強(qiáng)度極限），工件會(huì)產(chǎn)生少量的塑性變形，使殘余應(yīng)力峰值下降，原來不穩(wěn)定的殘余應(yīng)力得到松弛和勻化。同時(shí)由于包辛格效應(yīng)，經(jīng)一定時(shí)間的循環(huán)后，工件材料的當(dāng)量屈服強(qiáng)度由原來的σＳ上升，直到與所受的應(yīng)力相等，工件內(nèi)部不再產(chǎn)生新的塑性變形，此時(shí)塑性變形變成彈性變形，工件的彈性性能得到強(qiáng)化，從而使工件的幾何尺寸趨于穩(wěn)定性。
　　微觀上，因金屬具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能的性質(zhì)，即使在σ動(dòng)＋σ殘≤σＳ時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生微觀的塑性變形。其機(jī)理為：由振動(dòng)輸入的活化能使位錯(cuò)移動(dòng)，在位錯(cuò)塞積群的前沿引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生塑性變形；同時(shí)，遷移的位錯(cuò)切割位錯(cuò)群，以致使位錯(cuò)釘孔，材料基體得到強(qiáng)化，使松弛剛度增大，工件獲得尺寸穩(wěn)定性。
　　振動(dòng)時(shí)效對降低或者勻化金屬構(gòu)建的殘余應(yīng)力，提高抗動(dòng)載變形能力，防止裂紋有非常好的效果；與熱時(shí)效相比提高了工件抗載荷變形能力，振動(dòng)時(shí)效工藝的應(yīng)用使工件抗靜載變形能力提高30%以上，抗動(dòng)載變形能力提高1~3倍；振動(dòng)時(shí)效工藝的應(yīng)用還可以帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，大量事實(shí)證明：振動(dòng)時(shí)效是一種環(huán)保、節(jié)能、高效的工藝方法，隨著應(yīng)力測試技術(shù)的不斷發(fā)展和工藝措施更趨科學(xué)合理，振動(dòng)時(shí)效法將有更廣闊的應(yīng)用前景。