振動(dòng)時(shí)效機(jī) 金屬構(gòu)件在焊接、鑄造、鍛造和機(jī)械加工等工藝過程中,其內(nèi)部將產(chǎn)生殘余應(yīng)力,極大地影響了構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能等。“時(shí)效”是降低殘余應(yīng)力使構(gòu)件尺寸精度穩(wěn)定的方法。目前用于消除殘余應(yīng)力的通用方法有：熱時(shí)效、自然時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效。熱時(shí)效存在著能耗大、成本高、材料機(jī)械性能下降、大工件等弊端；自然時(shí)效時(shí)間長,效率低,僅能使應(yīng)力消除2 %～10 %等弱點(diǎn)。在好多國家60年代開始研究采用振動(dòng)時(shí)效來消除金屬工件內(nèi)殘余應(yīng)力。隨著研究的深入，振動(dòng)時(shí)效工藝技術(shù)便產(chǎn)生并不斷改進(jìn)。振動(dòng)時(shí)效工藝，國外稱為“VSR”方法，是利用共振原理降低和均化金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部殘余應(yīng)力，獲得結(jié)構(gòu)尺寸精度穩(wěn)定的一種新技術(shù)，其特點(diǎn)可*取代傳統(tǒng)的熱時(shí)效和自然時(shí)效工藝，具體特點(diǎn)如下：
① 投資少。與熱時(shí)效相比它無需龐大的時(shí)效爐，可節(jié)省占地面積與昂貴的設(shè)備投資?，F(xiàn)代工業(yè)中的大型鑄件與焊接件如采用熱時(shí)效消除應(yīng)力則需建造大型時(shí)效爐不僅造價(jià)昂貴利用率低，而且爐內(nèi)溫度很難均勻消除應(yīng)力效果很差，采用振動(dòng)時(shí)效可以*避免這些問題。因此目前對(duì)長達(dá)幾米至幾十米的橋梁船舶，化工器械的大型焊接件和重達(dá)幾噸至幾十噸的超重型鑄件較多地采用了振動(dòng)時(shí)效。
② 生產(chǎn)周期短。自然時(shí)效需經(jīng)幾個(gè)月的放置，熱時(shí)效亦需經(jīng)數(shù)十小時(shí)的周期方能完成。而振動(dòng)時(shí)效一般只需振動(dòng)數(shù)十分鐘即可完成，而且振動(dòng)時(shí)效不受場(chǎng)地限制，可減少工件在時(shí)效前后的往返運(yùn)輸，如將振動(dòng)設(shè)備安置在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，不僅使生產(chǎn)安排更緊湊而且可以消除加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。 ③ 使用方便。振動(dòng)設(shè)備體積小、重量輕，因此便于攜帶。由于振動(dòng)處理不受場(chǎng)地限制，振動(dòng)裝置又可攜至現(xiàn)場(chǎng)，所以這種工藝與熱時(shí)效相比使用簡(jiǎn)便適應(yīng)性較強(qiáng)。
④ 節(jié)約能源降低成本。在工件的共振頻率下進(jìn)行時(shí)效處理耗能極小，實(shí)踐證明功率1.2～3.3kW的機(jī)械式激振器可振動(dòng)300t以下的工件，故粗略計(jì)算其能源消耗僅為熱時(shí)效3%～5%，成本僅為熱時(shí)效的1%～3%。
⑤ 消除應(yīng)力效果。熱時(shí)效消除應(yīng)力達(dá)到25%-90%。 振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力達(dá)到25%-85%。振動(dòng)時(shí)效不會(huì)改變材料的硬度、時(shí)效效果比較。
其他。振動(dòng)時(shí)效操作簡(jiǎn)便易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化；可避免金屬零件在熱時(shí)效過程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷；是目前*能進(jìn)行二次時(shí)效的方法；它又是綠色技術(shù)，在時(shí)效過程中無污染。