時效是消除機械加工零件殘余應力的基礎工藝。時效振動機在70年代起源于美國,后來在德國、英國、法國得到了廣泛的應用,我國從80年代初開始引進使用時效振動機工藝。由于時效振動機是一種高效、節能、環保及低成本的時效方法,與傳統的熱時效和自然時效相比,時效振動機具有生產周期短,場地簡單靈活方便,生產費用低,無環境污染等優點。由于時效振動機的無比的優越性,又適應現代工業對能源和環保的要求,應用時效振動機是企業改進傳統工藝提高市場競爭力的最佳選擇,目前在某些方面已取代了傳統的熱時效和自然時效。
現在的市場對產品治理嚴苛的要求,越來越多的生產企業重視對焊接、鑄造、冷加工產生的應力的處理,但受到環保及熱處理成本的掣肘,時效振動機消除應力技術得到了推廣發展的機會。
時效振動機由于時效效果好、對工件的尺寸穩定性強、經濟實用、投資少、節能顯著等優點,逐漸取代傳統的自然時效和熱時效越來越廣泛的應用于實踐中。在工件的鑄造、焊接、鍛造、機械加工等制造過程中,工件內部會產生殘余應力。殘余應力的存在必然會導致工件變形、開裂,嚴重影響了工件的尺寸穩定性,降低工件的疲勞壽命。
時效振動機技術是一種集成的高技術,已經顯出了其獨有的優越性。它是可以很好達到時效效果的低投入、低成本、低消耗、率、益的方案。特別是在電力系統中,它能提供快速,經濟靈活的現場處理服務,這在縮短基建與檢修時間,保證系統安全生產方面有實際意義和促進作用。
數碼時效振動機技術可以降低工件內部殘余應力,用在要求提高材料機械性能和加工尺寸精度的場合??捎糜诤谏饘俨牧?,也可用于有色金屬材料的構件或零部件之中。
數碼時效振動機振動處理技術在國內外的應用,其目的多數用于防止構件加工后的變形,且以鑄件為多數。關于用振動處理技術來提高焊接疲勞壽命,可以用于提高焊接構件疲勞壽命的結論,并在實際應用中取得了成功,這樣就為數碼時效振動機技術在焊接構件上的應用奠定了基礎。
振動焊接和時效振動機是為提高焊縫質量而在兩個階段分別采取的技術工藝過程。振動焊接是在焊接過程中進行的振動處理過程,而時效振動機是在構件焊接成型后而進行的時效處理過程,前者的作用在於使晶粒細化提高材料的機械性能。降低焊接應力和變形、減少氣孔和雜質并使焊接紋理細密提高宏觀焊接質量。而后者則是專門用於降低和均化焊接應力,消除殘余應力對變形、開裂和疲勞壽命的影響。
振動處理技術又稱做振動消除應力,在我國又稱做時效振動機。它是將一個具有偏心重塊的電機系統(稱做激振器)安放在構件上,并將構件用橡皮墊等彈性物體支承,通過控制器起動電機并調節其轉速,使構件處于共振狀態。約經20~30分鐘的振動處理即可達到調整殘余應力的目的。
時效振動機源自于敲擊時效。通過專用設備使工件在固有頻率下產生共振,使周期性的動應力與殘余應力疊加,使工件局部產生塑性變形而釋放應力。從而降低和均化工件內部的殘余應力,使工件尺寸精度達到穩定。