振動時效機失效的原因有哪些

振動時效振前工藝分析工件（jiàn）時效前需分析工（gōng）件的殘餘應力場分（fèn）布，尺寸要求精度，以及以（yǐ）後的工作載荷，可能的失效原因，然後再決定工件的時效路線及時效重點部位。下麵重慶振（zhèn）動時效公司小編分析一下振動時效工藝失（shī）效的原因。

一．尺寸精度分析

1.若要求直線度，或圓柱度，同軸度等，應重點消除中間部位的應力（lì），因為相對端部，中（zhōng）間（jiān）的應力（lì）在加工前後及工況下若有變化的話，從端麵看，各方向都能產（chǎn）生彎曲振（zhèn）型

2.若要求平麵度，也是重點消除中間（jiān）部位的應力，但除采用彎曲振型外，還必（bì）須采用（yòng）扭轉振型。

3.若要求同軸度，如箱型工件，應盡量用大激振（zhèn）力，選用彎曲和扭轉振型結合（hé）。

二．工作載荷

若以後工作載荷主要產生彎曲變形，則應采用彎曲振型；若以後工（gōng）作載荷主要產生扭曲變形（xíng），則（zé）應采用扭轉振型。

三．工況失效（xiào）原因

若以後可能出現的是變形問題，可（kě）以用大激振（zhèn）力進行振（zhèn）動；若以後出現的是開裂問題，則應盡可能選用小（xiǎo）激（jī）振力，長時間振動。

振動時效概述

1.振動時效原理

振動消除應力簡稱（chēng）VSR（VibratoryStressRelief），它是利用受控振動能量對金屬工件進行處理，達到消除工件殘餘應力的目的。

國內外大量的應用實例證（zhèng）實，振動時效對穩定零件的尺寸精度具有良好的作用（yòng）。

從宏觀角度分（fèn）析，振動時效使零件產（chǎn）生塑性變形，降低和均（jun1）化殘餘應力並進步材料的抗變形能力（lì），無疑是導致（zhì）零件尺寸精度穩定的基本原因。從分析殘餘應力鬆弛和零件變形（xíng）中可知，殘餘應力的存在及其不穩定性造（zào）成了應力鬆弛和再分布，使零件（jiàn）發生塑性（xìng）變形。故通常（cháng）采用熱時效方法以消除和降低殘餘（yú）應力，特別是（shì）危險的峰值（zhí）應力。振動時效（xiào）同樣可以降低殘餘（yú）應力。零件在振動處理後殘餘應力通常可降低20%~30%，有（yǒu）時可達（dá）50%~60%，同時也（yě）可使峰值應力降低，使應力分布均（jun1）化。

除殘（cán）餘應力值外，決定零件尺寸穩定性（xìng）的另一重要因素是鬆弛剛性，即零件抗變形能力。有時固然零件（jiàn）具有較大的殘餘應力，但因其抗變形能力強，而不致造成大的變形。在這一方麵，振動時效（xiào）同樣（yàng）表現出明顯（xiǎn）的作用。由振動（dòng）時（shí）效的加載試驗結果可知，振動時效件的抗（kàng）變形（xíng）能力不僅高（gāo）於未經時效的零件，也高於經熱時效處理的零件。通過（guò）振動而使材料得到強化，使零件的尺寸精度達到穩（wěn）定。

從微觀方麵分析，振動（dòng）時效工藝可視為一種（zhǒng）以循環載荷的形（xíng）式施加（jiā）於零件上的一種附（fù）加應力。眾所周（zhōu）知（zhī），工程（chéng）上采（cǎi）用的材料都（dōu）不是理想（xiǎng）的彈性體（tǐ），其內部存在（zài）著不同類型的微觀缺陷（xiàn），無論是鋼、鑄鐵或其他金屬，其中的微觀缺（quē）陷四周（zhōu）都存在著不（bú）同程度的應力集（jí）中。當受到振動時，施加於（yú）零件上的交變應力（lì）與（yǔ）零件中的殘餘應力疊加。當應力疊加的結果達到一定的數值後，在應力集中最嚴重的部位就會超過（guò）材料的屈服極限而發生塑性變形，降低了該處殘（cán）餘應力峰（fēng）值，並強化（huà）了金屬基體。而後，振動又在另一些應力集中較（jiào）嚴重的部（bù）位（wèi）上產生同（tóng）樣作用，直至振動附加應力與殘餘應力疊加的代數和不能（néng）引起任何部位的塑性變形為止，此時，振動便（biàn）不（bú）再產生消除均化殘餘應力及強化金屬的作用。圖是振動時效工藝處理的現場（chǎng），其中（zhōng）控製器是（shì）控製激振器產生所需振動能量、頻率；激振器是（shì）剛性（xìng）連接在工件上，產生激振力（lì），帶動工件產生（shēng）振動的設（shè）備，由（yóu）電機與偏心輪（lún）組成；通過傳感器（qì），獲取工件受振能量信息。

振動時效特點

振動時效之（zhī）所以得到（dào）各方麵的普（pǔ）遍重視，是由於它具有如下特點：

（1）投資少：與熱（rè）時效相比，它無需龐大的時效爐，可節省占地麵積與昂貴的設備投資（zī）。現代（dài）產業中的大型鑄件與焊接件，如采用熱時效消除應力需建造大（dà）型時效爐（lú），不（bú）僅造（zào）價昂貴，利用率低（dī），而且（qiě）爐內溫度很難均勻，消除應力（lì）效（xiào）果很差。采（cǎi）用振動時效可以完（wán）全避免這些題目。目前對長達幾米至幾十米的橋梁、船舶及化工器械的大型焊接件，多采用振動時效。

（2）生產周期短：自然時效需經幾個月的長期（qī）放置，熱時效亦需經數十小時的周期方能完（wán）成，而振（zhèn）動時效一（yī）般隻需振動數十分鍾即可完成。而且，振動時效不受場地限（xiàn）製，可減少工件在時效前後的往返運輸。如將振動設備安置在機械加（jiā）工生產線上，不僅使生產安（ān）排更緊（jǐn）湊，而且可以消除加工過（guò）程（chéng）中產生的應力。

（3）使用方便：振動設備體積小，重量輕，便於攜帶。由於（yú）振動處理不受場（chǎng）地限製，振動裝置（zhì）又可攜至現（xiàn）場，所以這（zhè）種工藝與熱時效相比，使用簡便（biàn），適應性（xìng）強。

（4）節約能源，降低本錢：在工（gōng）件的共振頻率下進行時效處理（lǐ），耗能（néng）極小。實踐證實，功率為0.25~1馬力（1馬力=735.5W）的（de）機械式激（jī）振器可振動150t以下的工件（jiàn），故粗略計算（suàn）其能源消耗僅為熱時效的3%~5%，本錢僅為熱時效的8%~10%。

（5）其他：振動時效工藝（yì）操縱簡便，易於實現機械化自動化；可避免金屬零件在熱時效過程中產生的（de）翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷，是目前（qián）唯一能進行二次時效的方法。