振动时效的效果及机理综述

振动时效是继热时效而后发展起来的一种新的时效方法,它是在周期性外力作用下促使工件振动,达到调整、均化残余应力、稳定构件加工尺寸和精度等目的的一种工艺。振动时效由于具有设备简单、处理时间短、节省能源、稳定工件尺寸和消除残余应力作用显著等特点,近年来了得到了较普遍的应用。目前振动时效在国内应用已有20余年,但其应用主要在降低高残余应力,调整、均化残余应力,稳定构件加工尺寸等方面。根据近期研究,发现振动时效对提高焊件疲劳寿命、抗应力腐蚀性能以及金属材料的冲击功也有明显效果。全面综述了振动时效的效果,并对其机理进行了研究。振动时效的过程,实质上是金属材料内部晶体位错运行、增殖、塞积和缠结的过程     

振动时效消除构件残余应力的理论和方法

目的　阐述了目前振动时效消除构件残余应力的机理和在实践中的应用方法 ,提出当前振动时效技术存在的问题和未来发展方向 .方法　结合当前的应用和实践 ,从宏观和微观上对其机理进行了阐述 ,并就目前的技术特点进行了分析 .结果　振动时效 ,实质上是金属材料内部晶体位错运动引起的 ,它在调整、均化、消除残余应力和提高构件抗疲劳和稳定尺寸方面有明显的效果 .结论　该技术实用性好 ,应用前景好 ,具有很好的经济和社会效益 ,但其机理和使用方法还必须完善 ,还必须进一步地研究     

振动时效消除构件残余应力的理论和方法

目的 阐述了目前振动时效消除构件残余应力的机理和实践中的应用方法，提出当前振动时较技术存在的问题和未来发展方向。方法 结合当前的应用和实践，从宏观和微观上其机理进行了阐述，并就目前的技术特点进行了分析。结果 振动时效，实质上是金属材料内部晶体位错运动引起的，它在调整、均化、消除残余应力和提高构件疲劳和稳定尺寸方面有明显的效果。结论 该技术实用性好，应用前景好，具有很好的经济和社会效益，但其机理和使用方法还必须完善，还必须进一步地研究。     

高频振动时效的机理与实验研究

针对目前振动时效的研究仅局限于低频激振的现状,研究了高频激振条件下材料内部残余应力的变化规律.采用微观动力学理论,将构件内部材料颗粒间的关系视为多自由度有阻尼振动系统,分析了构件在发生高频共振时残余应力消除的过程;通过低阶模态振型和高阶模态振型的对比分析,研究了高频振动时效在应力均化方面的作用.通过实验验证高频振动时效的可行性,并对比了不同频率激振条件下残余应力的消除和均化结果.结果表明,高频振动时效在消除残余应力及振后构件整体应力均化方面具有较好的效果.     

振动时效工艺参数的优化原则

残余应力的产生是由于构件内局部不均匀塑性变形造成的。它的存在对金属构件的强度、疲劳寿命、尺寸稳定性影响很大。振动时效能降低并均化金属内部的残余应力。如何确定振动时效工艺参数对于振动时效效果至关重要。本文运用模态分析理论，结合实验研究，提出了确定振动时效工艺参数的一般原则。其后选取床立柱对该原则进行了实验验证。     

铝合金构件振动时效工艺的试验研究

对铝合金构件的振动时效工艺进行了研究，对矩形截面的铝合金试件预制了残余应力，并设计了振动时效工艺的试验方案，然后在一定的支承方式下对具有残余应力的铝合金构件进行了激振。实验结果表明，激振之后试件的残余应力数值得到了降低和均化，这对振动时效技术应用于消除铝合金结构中的残余应力提供了试验依据。     

基于模态分析优化大型复杂焊接构件振动时效参数的研究

以大尺寸、高刚度、高性能的压力室为对象,研究了振动时效消除复杂焊接构件残余应力的激振参数优化问题。采用模态分析方法对压力室进行振型测试,并依据压力室固有频率、振型和焊接应力分布,优化了压力室振动时效参数。采用X射线法测定压力室各测点振动时效前后的宏观残余应力。经过两次振动时效,压力室残余应力最大值较振动时效前降低了27.24%,残余应力平均值降低了21.24%,压力室的承载能力和结构稳定性得到了提高。研究表明,基于模态分析优化激振参数的振动时效技术,对降低大型复杂构件焊接残余应力具有良好的效果。     

节能新技术——振动时效

本文分别从金属在重复载荷作用下应变变化规律和振动时组织内部位错变化规律两方面解释了振动时效使工件残余应力下降,尺寸稳定性提高的基本机理,并以此为基础,探讨振动时效时激振力、振动频率、振动时间等因素对时效质量的影响原因,同时分析了各工艺参数的确定方法和振动时效工艺规程制定方法。     

先进节能技术——振动时效

本文对消除和均化金属构件内部的残余应力的振动时效和人工热时效,进行了对比,阐述了人工热时效的不足和振动时效的优越性。呼吁大力推广振动时效技术,以提高经济效益。     

基于振动时效工艺的正交异性钢桥面板残余应力调控

为减小正交异性钢桥面板焊接残余应力,同时为检验振动时效工艺在桥梁钢结构应用中的有效性,基于足尺模型,采用振动时效工艺对焊接残余应力进行了调整,并通过盲孔法残余应力测试对时效效果进行了评定。结果表明：正交异性钢桥面板焊缝区的残余应力较大,达到或超过材料的屈服强度;振动时效后,面板焊缝区及焊缝表面的残余应力均降低到屈服强度以下,也更加均匀;应力水平越高,振动时效的效果越好;振动时效后,远离焊缝区的应力有少量的增加,但仍保持在较低的水平;建议将振动时效工艺应用到桥梁钢结构焊接残余应力调整中。     

振动时效技术在石油机械制造中的应用

石油机械中大量的焊接件、锻件、铸件在加工制造过程中均需进行去应力退火,其目的主要是为了降低残余应力、减小工件的变形和开裂.在钻机制造过程中针对井架架身、井架底座、机房底座、联动机底座、绞车支架等重型焊接构件上进行了振动时效技术系列试验和研究,并针对大庆Ⅱ-130钻机传动装置的联动机底座进行了振动时效工艺研究,确定了合理的工艺参数,并对激振力、激振频率、激振时间、支撑点、激振点、拾振点进行了合理取舍,实际应用取得了满意的效果.对石油机械制造具有重大意义.     

振动时效法消除焊接构件残余应力的研究

通过实验研究了用振动时效法消除焊接构件的残余应力，结果表明，振动时效可以明显降低焊接构件的残余应力。     

铸件组合振动时效法

研究了提高中小型铸件振动时效效率和效果的一种新方法－铸件组合振动时效法。将一组铸件采用适当联结方式组合成低刚度的梁或板型结构,运用计算机辅助设计激振参数,振动前后分别进行宏观残余应力测定。结果表明,该方法与单件振动时效和利用浮动工件台振动时效相比,具有效率高、效果好、操作简单、节省能源、成本低等显著优点。     

振动时效及其对残余应力的影响综述

残余应力对金属材料的使用性能影响很大，消除构件中的不利残余应力，保持其尺寸的稳定性，提高产品质量，是工业技术中的一项重要课题。本文将就近年来国内外开展的振动时效技术与对残余应力的影响作一个综述，并指出当前的研究所存在的问题。     

振动时效工艺中残余应力测试方法的探讨

采用四种应力释放方法测定了双道焊板梁在振动处理前后的残余应力值,结果表明,四种方法具有同样的精度。同时阐明了振动时效对降低构件内残余应力具有明显的效果。     

铸件组合振动时效法

研究了提高中小型铸件振动时效效率和效果的一种新方法———铸件组合振动时效法。将一组铸件采用适当联结方式组合成低刚度的梁或板型结构，运用计算机辅助设计激振参数，振动前后分别进行宏观残余应力测定。结果表明，该方法与单件振动时效和利用浮动工件台振动时效相比，具有效率高、效果好、操作简单、节省能源、成本低等显著优点。     

振动时效力学机理浅析

从宏观上论述了振动时效的力学机理,可供在应用振动时效法消除残余应力时对不同初始条件的工件选择工艺参数时参考。     

振动时效技术在航空整体结构件变形校正中的应用研究

针对航空整体结构件反变形校正中引入的较大残余应力严重影响工件的使用安全性和可靠性这一工艺难题,通过相应实验设计,对约束状态下工件实施振动时效处理,对振动参数进行优选,同时,研究振动时效对变形零件约束状态下应力释放与变形校正的作用机理和效果.研究表明振动时效技术可显著降低校正残余应力,并对约束状态下的变形零件起到一定的校正作用.     

盘类铸件振动时效工艺参数的设计方法研究

依据振动时效机理,应用模态分析技术,提出一种盘类铸件振动时效工艺参数优化设计的新方法.结果表明,为了获得与铸件残余应力相一致的动应力,提高振动时效技术效果,应依据铸件的固有振型和铸件的残余应力分布特点设计铸件的振动时效工艺参数.当残余应力以径向分布为主时,应采用鼓型振型;而残余应力以周向分布为主时,应采用鞍型振型.     

振动时效对焊件疲劳寿命影响的试验研究

在对振动时效前后焊件进行残余应力测试实验、金相及电镜观测实验、疲劳实验的基础上，得出振动时效能够降低和调整残余应力和明显提高度劳寿命的结论，并用位错理论分析了振动时效与金属材料中位错形态和位错密度变化的内在联系．