西安全自動振動時效儀，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 返回列表頁

振動時效設(shè)備廠家

振動時效儀：破解金屬構(gòu)件“應(yīng)力魔"的工業(yè)利器

在金屬加工領(lǐng)域，殘余應(yīng)力是困擾構(gòu)件質(zhì)量的“隱形魔"。從機(jī)床床身的精密加工到工程機(jī)械的焊接部件，鑄造、鍛壓、焊接等工藝都會讓構(gòu)件內(nèi)部積累應(yīng)力，若不及時處理，輕則導(dǎo)致尺寸變形，重則引發(fā)開裂報廢，直接影響產(chǎn)品壽命與安全。而振動時效儀，正是通過共振能量調(diào)控，精準(zhǔn)破解這一難題的核心設(shè)備。

其工作邏輯并非依賴高溫加熱，而是通過激振系統(tǒng)向構(gòu)件輸出特定頻率的振動能量。當(dāng)振動頻率與構(gòu)件固有頻率重合時，構(gòu)件進(jìn)入共振狀態(tài)，內(nèi)部應(yīng)力集中區(qū)域會發(fā)生微小塑性變形，原本紊亂的應(yīng)力分布被重新調(diào)整、釋放，最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)力均勻化。相較于傳統(tǒng)熱時效動輒數(shù)小時的高溫處理，振動時效儀僅需40分鐘至1.5小時即可完成作業(yè)，且無需消耗大量燃料或電力，能源成本直降90%，同時避免了高溫對構(gòu)件材質(zhì)、精度的二次損傷。

如今，振動時效儀已成為多行業(yè)的“質(zhì)量守護(hù)者"。在重型機(jī)械制造中，它為大型機(jī)架消除焊接應(yīng)力，確保長期運(yùn)行中不變形；在汽車零部件領(lǐng)域，為發(fā)動機(jī)缸體、變速箱殼體優(yōu)化應(yīng)力分布，提升抗疲勞強(qiáng)度；在航空航天配套中，為小型精密合金構(gòu)件保駕護(hù)航，保障環(huán)境下的穩(wěn)定性。隨著智能化升級，新一代設(shè)備可自動識別構(gòu)件頻率、實(shí)時生成數(shù)據(jù)報告，讓應(yīng)力處理從“經(jīng)驗(yàn)依賴"轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)可控"，成為現(xiàn)代工業(yè)提質(zhì)降本的關(guān)鍵一環(huán)。

【詳細(xì)說明】振動消除應(yīng)力實(shí)際上就是用周期的動應(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。這就是用振動時效可以消除殘余應(yīng)力的機(jī)理。

動消除應(yīng)力是在交變應(yīng)力達(dá)到一定周次后實(shí)現(xiàn)的，這就是包效應(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)。這正是振動時效力學(xué)機(jī)理的靜態(tài)模擬。

二、振動處理過程中材料的應(yīng)力和應(yīng)變

振 動處理是對構(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)力是一個不穩(wěn)定的力學(xué)量，在振動處理過程 中逐漸下降，使總應(yīng)力水平降低。從這個圖中可以看到在振動處理過程中殘余應(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)象都是由包效應(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。