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振动时效最早是由美国的一个物理学家提出来的,其基本思想是通过对应力工件施以循环载荷,使工件内部应力释放出来从而使工件残余应力降低,尺寸稳定下来而达到时效的目的。由于降低残余应力效果与热时效相当工件尺寸稳定性,抗疲劳强度极限还比热时效好,所需固定设备生产周期短、处理地点灵活、购买一套装置投入少、时效时耗能少,无环境污染等优点,在国内应用已相当普遍,许多铸造、焊接、机加工行业已将振动时效定为机械构件必须采用的标准工艺了。
振动时效即振动时效消除残余应力方法,是通过与所需要时效构件刚性相连的激振器的振动频率、偏心大小、激振时间,将激振器所产生的周期性外力施加于工件,使工件产生振动,利用知道能量达到降低和均匀化残余应力,提高尺寸精度的目的。对于振动时效的机理可以从宏观和微观两个方面来解释。
从宏观上讲,在周期性外载作用下,工件各部分产生的交变动应力与内部的残余应力相互叠加,在应力较高的区域,产生了微小的塑性变形,改变了原有的内部应力场,最终使工件的残余应力降低并且重新分布,从而使工件达到了平衡状态。从微观上讲,振动能量的输入提高了工件内部晶体的动能,加快了畸变晶格恢复平衡位置的状态,引起位错密度的曾加,位错移动受阻,从而强化了基体,降低了工件的残余应力,保证了工件在加工过程中稳定了尺寸与性能。
20160129