振动消除应力设备价格

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振动时效对工件残余应力的影响
零件内部的残余应力是使其尺寸精度不稳定的主要因素。影响尺寸稳定性的不仅是残余应力数值的大小，应力分布的均匀性也有着重大的影响。振动时效常被认为是消除工件残余应力的一种有效方法，但一系列试验研究证明，振动时效对均化残余应力也有更明显的作用。
通过实践和试验证明，振动时效对减少和均化残余应力皆有着良好作用。这是由于振动过程中，工件受周期性附加动应力的作用，在应力集中处发生局部的塑性变形，继而又在整体上发生较大的塑性变形。峰值应力处产生的塑性变形较大，而其它部位则相对较小。正是由于这种塑性变形导致了工件中残余应力的降低和均化。

振动时效对工件抗变形能力的影响
零件的变形不仅取决于残余应力的大小和分布，还与松弛刚性和抗变形能力有关。振动时效不仅能够减小和均化残余应力，还可提高材料的抗变形能力。对振动处理后的工件进行加静载和加动载试验，可证实这一点。
试验证明了振动处理的铸件比不经时效的铸件抗静载能力提高30﹪左右，抗动载能力提高1~3倍，抗温度变形能力也提高近30﹪。与经过热时效的铸件相比，振动件的抗静载能力提高40﹪以上，抗动载能力提高70﹪。
工件经振动时效后抗变形能力的提高可用循环加载下工件材料弹性性能的提高来解释。而振动时效实质上是对工件附加一种循环动应力。例如在5kg∕mm2动应力下的弹性模量提高10-20﹪，而在10kg∕mm2时提高30-50﹪。

振动时效对零件尺寸精度的影响
国内外大量试验和实际应用已经证明，振动时效可使工件在长期使用中精度变化量比热时效小，工件尺寸稳定所需要的时间比热时效要短。因此说振动时效对于稳定工件的尺寸精度具有良好的作用。
齐齐哈尔机床厂对C5116A的滑枕的尺寸稳定性做了对比性检测，将9件滑枕静置在陈旧的水泥地面上，每月用合向水平仪检测一次平直性，共观测六个月。
其中02，06，07号滑枕未作任何处理。
01和03，04和05号滑枕采用串接式振动处理。用一阶固有频率激振25分钟后，再用二、三阶共振频率各激振2~5分钟。
08，09号滑枕在550℃热时效并保温6小时后，随炉冷至200℃出炉。
全部试样均在22℃±2℃下分七段（每段桥距200mm），测02导轨的平直性，测量精度2μm/m。对01，03，04和05号试样，在振前、振后各测一次观测其大变形量为24μm，说明振动处理使变形量提前发生。
在六个月的检测中，未时效件共测量144段，振动处理件测量192段，热时效件测量96段。其结果如下：
月大变形为未时效件8μm，振动时效件4.4μm，热时效件4.8μm。
3μm以上变形段数为未时效件30个，占总测量段数的20.8%；振动时效件20个，占总测量段数的10.4%；热时效件有11个，占总测量段数的11.4%。
表3.6和表3.7是CW6163床身尺寸稳定性检测结果。该床身为4500×500×600mm，重量为1.5t。用8件静置半年，每月测其导轨的平直性。每件17个测量段，每段桥距为200mm。
表3.5
未时效件 振动时效件 热时效件
大月变形 μm 14 8 8
测量频数 289 306 204
变形量
6μm以上 频 数 36 8 9
相对频数 12.5% 2.6% 4.4%
变形量
9μm以上 频 数 7 0 0
相对频数 2.4% 0 0
表3.6
未时效件 振动时效件 热时效件
大月变形 27μm 12μm 14μm
测量频数 45 45 30
变形量
6μm以上 频 数 36 8 9
相对频数 12.5% 2.6% 4.4%
变形量
9μm以上 频 数 7 0 0
相对频数 2.4% 0 0
从表3.5和表3.6中可见，热时效和振动时效均可使大变形减少一半以上，且大变形的频数显著降低。如月变形量6μm以上的频数，未时效件是振动时效件的4.8倍，是热时效件的2.9倍。而累计变形就更加明显，变形11μm以上的频数，未时效件是热时效件的7.2倍，是振动时效件的9.6倍。
振动时效和热时效都起着使尺寸稳定而提保持性的作用，而振动时效更优于热时效。这已为国内外大量试验验证而被广泛应用。

国内外研究学者在这方面已做出了大量的试验，并得出了对非合金结构钢、碳素钢、合金钢、铸铁及有色金属材料力学性能影响的大量数据，在这里就不再举例一一说明。但总的试验结论是：
.经热时效后材料的屈服强度与抗拉强度均下降，而振动时效后材料的屈服强度和抗拉强度基本上不改变或有升高。
.由于振动时效后材料的残余应力得以消除或均化，材料的断裂韧性提高（约10%），防止脆断的能力提高。
.振动处理可以提高金属材料的疲劳极限已被实验验证。但是提高的比例大小，是与试件的初始状态有关的，如果初始残余应力大，则因振动处理后残余应力消除的比例大而提高疲劳极限的比例也大。

振动时效是在构件焊接完成后在常温下进行的。因此要使动应力和残余应力之和大于材料常温下的屈服极限（σS）则具有较大激振力。振动焊接是在焊接的整个过程中，包括降温过程在内，给被焊构件一个较轻微的振动，使焊缝在热状态下调整应变而改变热应力场，从而达到降低和均化应力。焊接结构的破坏大多数是疲劳破坏，而且疲劳破坏大多数发生在焊缝附近，这是近一来人们所公认的。因为它是焊接结构普遍存在的问题。因此在研究振动焊接技术的时候研究振动焊接对疲劳性能的影响。在振动时效机理的研究中，已经实验证明：由于降低和均化了应力，使焊缝的疲劳性能增强，构件的疲劳寿命得到提高。振动焊接可以大幅度提高焊接结构件的疲劳寿命，提高率在70%以上，振动焊接确实是提高焊件疲劳寿命的有效方法。平台振动焊接（即不共振的振动焊接）提高疲劳寿命的效果优于共振的振动焊接。

振动焊接技术的特点决定了该项技术的适用性。各种实验验证了该项技术有如下的特点：
．焊接结晶过程中振动可使晶粒细化，因此使焊缝材料力学性能显著提高，材料的屈服极限σS、强度极限σb均可提高10%~30%，这有助于防止焊接热裂纹和冷裂纹的发生。
．降低焊接残余应力30%以上，这有助于于防止或减少焊接构件使用中发生裂纹，延长使用寿命，稳定构件的尺寸精度。
．降低焊接变形30%以上，如果采用“予刚度法”和“予应力法”则变形可降低60%以上，达到设计要求。
．由于晶粒细化和残余应力的降低，提高了焊缝断裂韧性20%以上，的提高了焊缝材料抗开裂的能力。
．提高疲劳极限15%以上，提高焊缝疲劳寿命70%以上。这是各种效果的综合值，提高使用寿命这也是各种附加工艺所追求的终目标。
．减少砂眼、跳焊等，使焊接纹理细密，减少根部的应力集中，显著提高焊接质量。
．可免除焊接予热过程或降低予热温度。
．可排除焊后的热时效或振动时效处理。
．显著的防止或减少焊接裂纹，这是振动焊接一项的特点。
根据上述优点，我们不难看出振动焊接技术比起振动时效来说具有更广阔的前途和更大的适用性。可以说振动焊接技术在所有的焊接过程中均可应用，特别是对于焊接中易出现裂纹和变形的构件应先选用振动焊接。对于压力容器，如能采用振动焊接一定会获得更好效果，必将大大增加设备的安全度。