振動時效工藝的常見問題 由于部分用戶對振動時效的機(jī)理不甚了解，盲目使用一些簡易的（所謂“全自動振動時效”）振動時效設(shè)備對產(chǎn)品進(jìn)行時效。這種完全不針對工件個性、僅按照振動時效設(shè)備生產(chǎn)者預(yù)置的參數(shù)，對各種工件均采用一種或幾種工藝參數(shù)進(jìn)行時效的方法，會導(dǎo)致被時效工件出現(xiàn)下列幾種情況：
1.1． 假時效：工件未發(fā)生共振或振幅很小或者雖然振幅較大，但工件整體做剛體振動或擺動，“全自動振動時效設(shè)備”也能按照預(yù)置的程序打印或輸出各種時效參數(shù)、曲線，誤導(dǎo)操作者和工藝員判斷，這樣工件根本沒有達(dá)到時效的效果；
1.2． 誤時效：工件雖然產(chǎn)生共振，但是發(fā)生的振型與工件所需要的振型不一致，動應(yīng)力沒有加到工件需去應(yīng)力的部位，這樣不能使工件達(dá)到預(yù)期的時效目的，影響時效的效果;
1.3． 過時效：由于不針對工件個性采用合理的時效參數(shù)，完全照盲目預(yù)置的參數(shù)，對工件進(jìn)行時效，可能會因為共振過于強(qiáng)烈或振幅過大，導(dǎo)致工件內(nèi)部的缺陷（裂紋、夾渣、氣孔、縮松等）繼續(xù)擴(kuò)大、撕裂，甚至報廢的嚴(yán)重后果。
2、 振動時效的工藝分析
由上述的振動時效工藝的現(xiàn)狀可以看出：用盲目的全自動振動時效工藝對工件時效處理是偽科學(xué)的，這不僅不能使工件達(dá)到時效目的，還會因此出現(xiàn)嚴(yán)重的后果，造成工件開裂，甚至機(jī)毀人亡。
那么，什么樣的振動時效工藝才是科學(xué)的呢？
首先，應(yīng)在時效前分析工件的殘余應(yīng)力分布情況，形位精度要求，以及今后的工作載荷和可能失效的原因等，制訂合理的振動時效工藝，確定時效路線及重點時效部位。
2.1． 形位精度分析：
根據(jù)工件直線度、圓柱度、平面度、同軸度、對稱度等，應(yīng)采取不同的激振力，選用不同的振型。
2.2． 共振頻率分析：
根據(jù)工件強(qiáng)度、剛性、批量選擇不同支撐方式或采用振動平臺進(jìn)行處理。
3.3． 振型分析：
不同的頻率對應(yīng)不同的振型，不同的振型對應(yīng)不同動應(yīng)力場。
2.4． 工作載荷： 針對工件今后的工作變形狀況，應(yīng)重點消除工況狀態(tài)工件載荷較大部位的殘余應(yīng)力，選用與之相對應(yīng)的振型進(jìn)行時效處理。
2.5． 工況失效分析：根據(jù)今后可能出現(xiàn)的問題，應(yīng)選用不同的激振力不同的時間進(jìn)行時效處理。
其次，應(yīng)根據(jù)被時效的工件，科學(xué)地選擇振動時效設(shè)備。不應(yīng)該選擇一些簡易的、所謂“全自動振動時效設(shè)備”；而應(yīng)該深入了解振動時效機(jī)理后，通過比較選擇這樣的振動時效設(shè)備：
a) 運行穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制、定速可靠、在線打印、性價比高：
b) 強(qiáng)弱電隔離、自我保護(hù)功能強(qiáng)、故障率低、易于維修：
c) 操作方便、能夠人機(jī)對話，并能通過面板輸入口令設(shè)置設(shè)備運行參數(shù)， 而不需要改變硬件設(shè)置：
d) 不論使用何種操作模式（手動、半自動、全自動、編程）均能實現(xiàn)多峰值自動識別、多振型時效，并能實現(xiàn)局部掃描、局部打??；并且能針對工件的個性，采用超級手動（可根據(jù)操作者的經(jīng)驗及意愿直接快速完成振前掃描、打印、識別、時效、振后掃描）完成有用峰的振動時效，避免處理無用峰；而且還能夠通過超級手動找出大量工藝參數(shù)，作科學(xué)的分析，找出相同零件的共性，迅速、方便地在面板上編制程序并儲存，以便今后隨時調(diào)用對工件科學(xué)全自動的時效處理；
e) 能遙控操作：對大型零件，能使操作者一邊觸摸觀察工件的情況，一邊遠(yuǎn)距離操控設(shè)備，調(diào)整運行參數(shù)，完成時效的全過程；同時還能讓操作者遠(yuǎn)離噪聲，保護(hù)操作者。
焊接構(gòu)件的振動時效技術(shù)是對已焊接成型的構(gòu)件進(jìn)行處理，用以降低和均化由于焊接造成的殘余應(yīng)力。而振動焊接是首先將被焊構(gòu)件進(jìn)行振動，且邊振動邊焊接，直至焊完為止。這種振動是在一定頻率范圍內(nèi)的輕微振動，其作用如下：首先，當(dāng)焊縫金屬在溶溶狀態(tài)時，振動可以使組織發(fā)生變化，晶粒得以細(xì)化。焊縫晶粒細(xì)化必將使材料力學(xué)性能得到提高，其次在有溫度作用下，焊縫處于材料屈服極限很低，因此振動很容易使熱應(yīng)力場得到緩解，極易發(fā)生熱塑性變形，而釋放受約束得應(yīng)變，使應(yīng)力場梯度減少。故使最后的焊縫殘余應(yīng)力得到降低和均化、平緩，降低應(yīng)力集中，提高焊接質(zhì)量。因此振動焊接可以有效的防止焊接裂紋和變形，提高構(gòu)件的疲勞壽命，增強(qiáng)機(jī)械性能。
關(guān)于振動焊接技術(shù)
振動焊接技術(shù)是在振動時效技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但振動焊接技術(shù)的作用明顯優(yōu)於振動時效技術(shù)。振動時效技術(shù)是在構(gòu)件焊好后使用的處理技術(shù)，只能對焊接殘余應(yīng)力起到降低和均化作用。而振動焊接技術(shù)從焊接開始就起到細(xì)化晶粒的作用，接著在熱狀態(tài)下通過熱塑性變形來調(diào)整應(yīng)變來降低殘余應(yīng)力。因此，可以說振動焊接從一開始就起到了防止焊接裂紋和減少變形的作用。提高焊接質(zhì)量是優(yōu)於振動時效技術(shù)的最突出優(yōu)點。做為振動焊接技術(shù)，它并不要求構(gòu)件必須達(dá)到共振狀態(tài)，只要達(dá)到某一頻率范圍內(nèi)且具有一定的振幅就可以，因此振動焊接技術(shù)可以在任何構(gòu)件上使用。特別是在大型結(jié)構(gòu)件焊接修復(fù)時，振動焊接技術(shù)就可以完全實現(xiàn)，焊后不在使用熱時效處理。 在這里說明的是“振動焊接技術(shù)”包括兩個方面，即“焊接技術(shù)”與“振動焊接技術(shù)”兩個內(nèi)容?！昂附蛹夹g(shù)”就是正常的焊接技術(shù)，而“振動焊接技術(shù)”就是在焊接過程中根據(jù)不同的工件施加一種不同參數(shù)的機(jī)械振動。
二、振動焊接技術(shù)的適用性
振動焊接技術(shù)的特點決定了該項技術(shù)的適用性，各種實驗證明了該項技術(shù)有如下特點： 1、焊接結(jié)晶過程可使晶粒細(xì)化，因此使焊縫材料力學(xué)性能顯著提高，材料的屈服極限σs、強(qiáng)度極限σь 均可提高10%～30%，這有助于防止焊接熱裂紋和冷裂紋的發(fā)生。 2、降低焊接應(yīng)應(yīng)力30%以上，這有助于防止或減少焊接構(gòu)件使用中發(fā)生裂紋，延長使用壽命，穩(wěn)定構(gòu)件的尺寸精度。 3、降低變形30%以上，如果采用“予鋼度法”和"予應(yīng)力法"則變形可降低60%以上，達(dá)到設(shè)計要求。 4、由于晶粒細(xì)化和殘余應(yīng)力的降低，提高了焊縫斷裂韌性20%以上，極大的提高焊縫的抗開裂能力。 5、提高疲勞極限15%以上，提高焊縫疲勞壽命70%以上。這是各種效果的綜合值，提高使用壽命這也是各種附加工藝所追求的最終目標(biāo)。 6、減少沙眼、跳焊等，使焊縫紋理細(xì)密，減少根部的應(yīng)力集中，顯著提高焊接質(zhì)量。 7、可免除焊接預(yù)熱過程或降低預(yù)熱溫度。 8、可排除焊后的熱時效或振動時效處理。 9、顯著的防治或減少焊接裂紋，這是振動焊接技術(shù)最突出的特點。 根據(jù)上述，可以說振動焊接技術(shù)在所有技術(shù)的焊接過程中均可應(yīng)用，特別是對于焊接中易出現(xiàn)裂紋和變形的構(gòu)件應(yīng)最先選用振動焊接技術(shù)。
3、焊接振動設(shè)備的選擇
由于振動焊接技術(shù)工藝參數(shù)只有頻率和振幅，而不需要更多的調(diào)整，其設(shè)備操作簡單方便，而且該設(shè)備應(yīng)具備振動時效的功能。
