時效振動儀是工程材料常用的一種消除其內(nèi)部殘余內(nèi)應(yīng)力的方法，是通過振動，使工件內(nèi)部殘余的內(nèi)應(yīng)力和附加的振動應(yīng)力的矢量和達到超過材料屈服強度的時候，使材料發(fā)生微量的塑性變形，從而使材料內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力得以松弛和減輕。 在以前，常使用振動的方法消除金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力技術(shù)。但由于人們長期使用熱時效，加上當時對振動消除應(yīng)力的機理還不十分明確，且高速電機尚未出現(xiàn)造成設(shè)備沉重、調(diào)節(jié)不便，因此該項技術(shù)一直未得到發(fā)展和應(yīng)用。直到60年代由于能源危機，美國、日本、德國等國才開始研究時效振動儀的機理。到了70年代由于可調(diào)高速電機的出現(xiàn)，推動了振動消除應(yīng)力裝置的發(fā)展。振動時效效果與熱時效基本相當，振動時效的采用*解決了熱時效爐窯對環(huán)境的污染問題。振動時效技術(shù)的實質(zhì)是要消除工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力,提高工件的松弛剛度和尺寸穩(wěn)定性,從殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機理出發(fā),建立殘余應(yīng)力的力學模型,運用微觀力學的方法分析位錯及其塞積群的應(yīng)力場,研究外力作用下塞積的開通與殘余應(yīng)力釋放的關(guān)系,得出了釋放內(nèi)部殘余應(yīng)力的宏觀激振動應(yīng)力條件,并分析了振動時效效果對金屬構(gòu)件疲勞壽命的影響以及振動時效技術(shù)的適用性。
多年來，關(guān)于時效振動儀對焊接構(gòu)件疲勞壽命的影響是國內(nèi)外專家關(guān)心和爭論的焦點問題。我國一些單位得出的結(jié)論認為，時效振動儀對金屬材料的力學性能有較大的影響，合理的振動時效可以提高焊接構(gòu)件的疲勞壽命。這些結(jié)論為時效振動儀在焊接構(gòu)件上的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。時效振動儀工藝在國內(nèi)經(jīng)二十余年的研究應(yīng)用，許多企業(yè)都在一些重要的基礎(chǔ)部件中應(yīng)用了時效振動儀技術(shù)：
1．大型電站設(shè)備中的發(fā)電機機座、端蓋、座環(huán)、水輪發(fā)電機導葉。
2．中國重型機器廠制造的軋鋼設(shè)備中的焊接結(jié)構(gòu)件，大型鍛造轉(zhuǎn)軸。
3．組合機床床身焊接件和CD6140普通車床鑄造床身。
4．內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)件，用時效振動儀提高疲勞壽命和柴油機機體粗加工后的二次振動時效，防止機體在使用中出現(xiàn)疲勞裂紋。
5．一些無法進行時效處理的大型金屬結(jié)構(gòu)，如爐殼、托圈、拱頂、鋼包回轉(zhuǎn)臺等。
6．航天領(lǐng)域中的重大項目中的大型金屬結(jié)構(gòu)焊接后用時效振動儀消除應(yīng)力。
7．單晶爐爐殼、爐門都由不銹鋼焊接制造，不能加熱時效處理，采用時效振動儀，即防止了變形，又提高了抗腐蝕能力。
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