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。
時效振動機最重要的幾個參數是:“支撐點、振型、激振點、拾振點、加速度、固有頻率、時間?!逼渲姓駝蛹铀俣?、共振頻率、共振時間是決定時效工藝效果的主要參數。時效振動機的實質,是在工件的低頻亞共振點,穩定地亞共振振動15-30分鐘左右,使共振峰出現變化,內部發生微觀的彈性塑性力學變化,從而實現時效目的。時效振動機記錄和打印的時效曲線、振前和振后掃頻曲線,直觀科學準確地反映了時效振動機的實質。這種參數曲線觀測法,是評定時效振動機工藝效果的快速科學的方法。除此還可以結合工藝,用靜態觀測法,盲孔法,與熱時效對比法來判斷效果。
時效振動機能對金屬材料力學性能產生影響。經時效振動機后,材料的屈服和抗拉強度提高;斷裂韌性提高,防止工件脆斷。時效振動機可以降低和均化構建中的殘余應力,工件受周期性附加動應力的作用,在應力集中處發生局部的塑性變形,繼而又在整體上發生較大的塑性變形。不僅使工件在長期使用過程中尺寸精度變化較小,而且能在較短的時間內使零件尺寸達到穩定。時效振動機不僅能夠減小和均化殘余應力,還可提高材料的抗變形能力。
數碼時效振動機技術作用1、經時效振動機處理的構件其殘余應力可以消除20%至80%。特別是對分布及其不均勻的焊接殘余應力,可以得到明顯的均化和降低。2、由于殘余應力的均化和降低,使結構尺寸穩定而提高構件精度的保持性。特別是在鑄件上效果比較明顯。這也是目前國內外較多使用數碼時效振動機技術的一個原因。3、目前的研究已經可以證明,數碼時效振動機技術在提高焊接構件疲勞壽命的效果上與熱時效相當。
數碼時效振動機主要有激振器、傳感器、控制器三部分組成。激振器激振器主要有調速電機、偏心塊和偏心箱組成,電機的轉速及升降的速度是由控制器來控制的,電機內部帶有測速裝置,將電機的實際轉速測定后輸給微機,以實現對電機的轉速反饋控制,工作的時效振動機處理。電動機帶動偏心量可調的偏心塊運轉,產生一定的周期激振力,激振力通過偏心箱作用在被時效的工件上,以實現對工作的時效振動機處理。所以激振器是時效振動機的執行部分,對工件進行時效振動機處理。
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。
經過振動處理的構件其殘余應力可以被消除20%~80%左右,高拉應力區消除的比低應力區大。因此可以提高使用強度和疲勞壽命,降低應力腐蝕??梢苑乐够驕p少由于熱處理、焊接等工藝過程造成的微觀裂紋的發生??梢蕴岣邩嫾棺冃蔚哪芰?,穩定構件的精度,提高機械質量。
隨著科技的發展,對時效的要求越來越高,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,越來越廣泛地應用于實踐中。公司工程技術人員與結構實驗室的專家、研究探索,開發出在同行業中某些技術指標,具有領先地位的性能可靠的先進設備,產品經久耐用的功能齊全的時效振動裝置。