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振动时效应力消除设备

振动时效详细介绍:

优化设计了十种**的工艺方案，确保时效效果良好●
**的频谱分析技术，自动制定振动时效工艺方案●
超级故障自动诊断、排除功能，保证设备运行安全●
军工设计方案，工控设计，完全消除现场干扰●
USB接口可方便的存储处理数据及图线●
动态显示现场时效工艺过程，确保时效效果良好，排除人为因素●

自动判定工艺参数合适与否，并给出修订方案，实现人机对话●
飞车保护、过载、过流、过压保护等完善的保护措施**解决了传统振动时效可能造成的现场危险

振动时效装置,振动时效机,振动时效仪,振动时效设备,消除焊接应力
技术参数

振动时效技术，实质是通过专业的振动时效设备，即将一个具有偏心重块的电机系统（称做激振器）安放在用橡胶垫等弹性物支承的工件上，通过控制器起动电机并调节其转速，使工件与激振器产生共振，当激振力与工件残余应力叠加达到或超过材料的屈服极限，就会引起工件应力集中区域发生塑性变性或晶格滑移，降低和均化工件残余应力，**终防止或减缓工件在加工、使用过程中的变形或开裂，保证了工件尺寸精度的稳定性。

该设备由一套完整的主控制箱、激振器、传感器、打印系统、弹性胶垫、附属装卡工具及相关连接线组成。设备的每部分均属专用设计尤其各连接线插头都有所区别，连接时按照插头的指示链接一般不会插错，凡需拧紧的部位需拧紧防止振动过程中松动，影响使用效果。

控制器是振动时效装置的心脏，它的主要功能是控制激振器上的电动机按操作者得指令要求运转，并把测得的有关数据给予显示和打印，控制器的技术指标代表着整体设备的水平。控制器一般由CPU板、控制板、外围硬件、显示板和打印机等组成。

激振器是振动时效装置的执行部分，对于构件的振动时效处理，就是通过激振器来完成的。激振器主要有调速电机、偏心块和偏心箱组成，电机的转速及升降的速度是由控制器来控制的，电机带动偏心块运转，产生一定的周期激振力，激振力通过偏心箱作用在被时效的工件上，以实现对工作的振动时效处理。

传感器是用来测试工件的振动情况的，它将工件的实际振动变成电信号传输给微机处理，帮助微机实现对工件的振动

振动时效技术又称“振动消除应力法”，国外简称“VSR”技术。它的实施过程是通过振动时效装置的控制系统控制激振器的转数和偏心作用在工件上产生离心力，使工件发生共振（谐振），让工件需时效部位产生一定幅度、一定周期的交变运动，并吸收能量，经过一定时间的振动引起工件微小塑性变形及晶粒内部位错逐渐滑移，并重新缠绕钉扎使得残余应力被消除和均化，防止工件变形和开裂，从而达到提高工件尺寸精度稳定性，增强工件的抗变形能力和提高疲劳寿命。

通过实践证明振动时效替代热时效后可节约能源90%以上，提高抗变形能力30%以上，尺寸稳定性提高30%以上，疲劳寿命提高20%以上。处理时效通常只需15—45分钟，不分场地，不受工件尺寸、形状、重量等限制，可处理几公斤至几百吨的工件。便携工件不需运输可就地处理，可插在任何工序之间进行处理。采用振动时效可提高工效几十倍，它具有减少环境污染、缩短生产周期、改善劳动条件、工艺简便等优点，是一项投资少、见效快、综合效益显著的工艺。

振动时效适应于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属（铜、铝、锌及其合金）等铸件、锻件和焊接件及其机加工件

振动时效（VSR）工艺是一种可完全取代TSR和NSR的工艺，其原理是用振动消除残余应力，可达到TSR工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过TSR。VSR工艺耗能少（是TSR的２％左右）、设备投资少和效率高，其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有卓越的表现，使得这一高新技术在各行各业中有广泛的应用前景。
金属结构件在铸造、焊接、锻压和机械切削加工过程中，由于热胀冷缩和机械力造成的变形，在工件内部产生残余应力，致使工件处于不稳定状态，降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能，使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形和失效。为消除残余应力，传统的工艺方法是采用自然时效和热时效，热时效（TSR）前面有介绍，自然时效是将工件长时间露天放置（一般长达六个月至一年左右），利用环境温度的不断变化和时间效应使残余应力释放，由于周期太长和占地面积大，不适应批量生产和效果不理想，目前应用的很少。
振动时效（VSR）对降低或匀化金属结构件的残余应力，提高抗动载变形能力，稳定尺寸精度和防止裂纹有非常好的效果：
⑴降低工件内残余应力（峰值）30%-80%，与传统的热时效（TSR）相当，工件无氧化脱碳现象，无需清理氧化皮，减少了辅助工时。
⑵与TSR相比提高了工件抗载荷变形能力，VSR工艺的应用使工件抗静载变形能力提高30%以上，抗动载变形能力提高1-3倍多。
⑶是目前超大型结构件和多种材料组合的结构件**时效方法，VSR还适用于二次时效（一般在半精加工后），是**不受场地、环境、工序和工件形状限制的处理方法。
振动时效（VSR）消除残余应力使工件获得尺寸稳定性的机理可以从宏观和微观两方面解释：
宏观上，当σ动＋σ残 ≥σＳ时（σ动－－激振器施加给工件的周期性动应力，σ残－－残余应力，σＳ－－材料屈服强度极限），工件会产生少量的塑性变形，使残余应力峰值下降，原来不稳定的残余应力得到松弛和匀化。同时由于包辛格效应，经一定时间的循环后，工件材料的当量屈服强度由原来的σＳ上升，直到与所受的应力相等，工件内部不再产生新的塑性变形，此时塑性变形变成弹性变形，工件的弹性性能得到强化，从而使工件的几何尺寸趋于稳定。
微观上，因金属具有将机械能转变成热能的性质，即使在σ动＋σ残 ≤σＳ时，也会产生微观的塑性变形。其机理为：由振动输入的活化能使位错移动，在位错塞积群的前沿引起应力集中而产生塑性变形；同时，迁移的位错切割位错群，以致使位错钉孔，材料基体得到强化，使松弛刚度增大，工件获得尺寸稳定性。
ＶＳＲ工艺的应用无论是对国家还是使用单位均可带来较大的经济效益，主要包含三个方面：
⑴ＶＳＲ投资少，见效快
ＶＳＲ国产设备单台投资一般在人民币１０万元以下，维护费用没有。而一个２０平方米的炉窑投资在人民币３５－４０万元左右，每年的维护费用在４－５万元左右，其建设周期一般为２－３个月。
⑵ＶＳＲ运行费用低
ＴＳＲ工艺处理的工件耗能折合标准煤约１４０－２４０ｋｇ／吨，需人工约２－３工时／吨，其中不包含后期去氧化皮的人工工时，由于工作环境差其工时费用高。ＶＳＲ工艺的耗能仅为ＴＳＲ的１－２％，需人工０．１－０．２工时／吨。
⑶ＶＳＲ有利于环境保护
ＴＳＲ处理使用的能源主要是重油、二氧化碳、天然气和原煤，以使用的**广泛的重油为例，每吨重油燃烧后产生约７３．５ｋｇ的二氧化硫，同时还产生二氧化碳等其它有害气体，而污染**小的天然气通过燃烧也将产生四倍的废气，目前我国用于ＴＳＲ的重油上万吨，的确是一个不容忽视的污染源，其造成的间接损失不可估量。