振动时效是通过推荐的时效设备,使被处理的工件产生共振。通过共振将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形。歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态,从而使工件内部的残余应力得以消除和均化,较终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂,保证工件尺寸精度的稳定性。
从宏观的角度分析,振动时效使零件产生塑性变形,降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力,无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。由振动时效的加载试验结果可知,振动时效件的抗变形能力不仅高于未经时效的零件,也高于经热时效处理的零件。
从微观方面分析,振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加的动应力。
从错位、晶格滑移等金属学理论上解释,其主要观点是振动时效处理过程实际上是通过在工件的共振状态下,给工件的每一部位(晶格)施加一定的动能量,如果施加的这个能量值与微观组织本身原有的能量值之和,足以克服微观组织周围的井势(恢复平衡的束缚力),则微观区域必然会产生塑性变形,使产生残余应力的歪曲晶格得以慢慢地恢复平衡状态,使应力集中处的错位得以滑移并重新钉扎,达到消除和均化残余应力的目的。
由于振动时效生产厂家不同,技术水平各异,各使用单位所生产的产品大小、重量、形状等的不同,所以要求振动时效装置的规格也就有所不同。如何对振动时效正确选择型号和规格才能保证更好的时效效果,是每个振动时效使用厂家比较头痛的问题。
对振动时效设备的选型应考虑以下几个方面:需要时效工件的重量和形状、需要选择设备的参数、设备的技术水平、设备的使用可靠性、生产厂家的售后服务能力。
现在一般生产厂家总是关心客户工件的重量吨位,其实工件的频率不仅和工件的重量有关系,还和工件的形状有直接关系。如果工件吨位大但是梁型工件,其频率也偏低,那么就可以选择小一点的规格,不一定要特大规格的设备,做到经济又实用。虽然工件很小,却是箱体工件,其频率应该很大,可要选稍大点的规格,这样才可以保证更好的时效效果。
振动时效设备的参数对选型也很主要,振动时效四大参数是指振动频率,振动时间,激振力和对工件的支撑、激振器传感器的装夹位置。对一般工件其主频一般在2000-6000r/min范围内,振动时间一般在20-40min。选的激振力大了对设备寿命有影响,选的激振力小了就不能保证时效效果了。至于激振器和传感器的装夹位置更是有严格工艺要求的,技术力量达不到可很难保证效果。
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