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時效前需分析工件的殘餘應力場分布，尺寸要求精度，以及以後的工作載荷，可能的失效原因，然後再決定工件的時效路線及時效（xiào）重點部位。下麵（miàn）重慶振動時效公司小編分析一下振動時效（xiào）工（gōng）藝失（shī）效（xiào）的（de）原因。

一．尺寸精度（dù）分析

1.若要（yào）求直線度，或圓柱度，同軸度等，應重點消除中間部位的應（yīng）力，因為相對端（duān）部，中間的（de）應力（lì）在加工前後及工況下若有變化的話，從端麵看，各方向都能產生彎（wān）曲振型

2.若要（yào）求（qiú）平麵度，也是重（chóng）點消除中間（jiān）部位的應（yīng）力，但除采用彎曲振型外，還必須采用扭轉振型。

3.若（ruò）要求同軸度（dù），如箱型工件，應盡量用大激振力，選用彎曲和扭轉振型結合。

二．工作載荷

若以後（hòu）工作載荷主要產生（shēng）彎曲變形，則應（yīng）采用彎曲（qǔ）振型；若以後工作載荷（hé）主要產生扭曲變形，則應采用扭轉振型。

三（sān）．工（gōng）況失效原因

若以後可能出現的是變形問題，可以用大激振力進行振動；若以後出現的是開裂問題，則應盡可能選用小激振力，長（zhǎng）時間振動。

振動（dòng）時效概述

1.振動時（shí）效原理

振動消除應力簡稱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（gōng）件殘餘應力的目的。

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

從宏觀（guān）角度分析，振（zhèn）動時效使零件產生塑性變形，降低和均化（huà）殘餘應（yīng）力並進步材料的抗變形能力（lì），無疑是（shì）導致零件尺寸精度穩定的基本原因。從分析（xī）殘餘應力鬆弛和零件（jiàn）變形中可知，殘餘應力的存在及其不穩定性造成了應力鬆（sōng）弛和再分布，使零（líng）件發生塑性變形。故通常采用熱時效方法以消除和（hé）降低殘餘應力，特別是危險的峰值應力。振動（dòng）時（shí）效同（tóng）樣（yàng）可以降低殘餘應力（lì）。零件在振動處（chù）理後殘餘應力通常可降低20%~30%，有時可（kě）達50%~60%，同時也可使峰值應力降低，使應力（lì）分（fèn）布均化。

除（chú）殘餘（yú）應力值外，決定零（líng）件尺寸穩定性的另一重要（yào）因素是鬆弛剛性，即零件抗變（biàn）形能力。有（yǒu）時固然零件具有較（jiào）大的殘餘應力（lì），但因（yīn）其抗（kàng）變（biàn）形能力強，而（ér）不致造成大的變形。在這一方麵，振動時（shí）效（xiào）同（tóng）樣表（biǎo）現（xiàn）出明顯的（de）作用。由振動時效的加載試驗結果可（kě）知，振動時效（xiào）件（jiàn）的抗變形能力（lì）不僅高於未經時效的（de）零件（jiàn），也（yě）高於經熱時效處理的零件。通過振動而使（shǐ）材料得到強化，使零件的尺寸精度達到穩定。

從微觀方麵分析，振動時效工藝（yì）可視為一種以循環載荷的形式施加於零件上的一種附加應力。眾所周知，工（gōng）程上（shàng）采用的材料都不是理想的彈性體，其內部存在著（zhe）不同類型的（de）微觀缺陷，無論是鋼、鑄鐵（tiě）或其他金屬，其中的微觀缺陷四周都存在著不同程度的應力集中。當受到振動時，施加（jiā）於零件（jiàn）上的交變應（yīng）力與零件中的殘餘應力疊加。當應力（lì）疊加的結果達到一定的數值後，在應力集（jí）中（zhōng）最嚴重的部位就（jiù）會（huì）超過材料的屈服極限而發生（shēng）塑性變（biàn）形，降低了該處殘餘應力峰值，並強化了金（jīn）屬基體。而後，振動又在另一些應力集中較嚴重的部位上產生同樣作用，直至振動附加應力與殘（cán）餘應（yīng）力疊加的代數和不能引（yǐn）起任何（hé）部位（wèi）的塑性變形為止，此時，振動便不再產生消除均化殘餘應力（lì）及強化金屬的作用（yòng）。圖是振動時效（xiào）工藝處理的現場，其中控（kòng）製器是控製激振器產（chǎn）生所需振動（dòng）能量、頻率（lǜ）；激振器是剛性連接在工件上，產生激振力，帶動工（gōng）件產生振動的設備，由電機與偏心（xīn）輪組（zǔ）成；通過傳感（gǎn）器（qì），獲取工件受振能量信息（xī）。

振動時效特點

振動時效之所以得到各方麵的普遍重視，是由於它具有如（rú）下（xià）特點：

（1）投資少（shǎo）：與熱時效相（xiàng）比，它（tā）無需龐大的時效爐，可節省占地麵積與昂貴的設備投資。現（xiàn）代產業中的大型鑄件與焊接件，如采（cǎi）用熱時（shí）效消除應力需建造大型時效爐，不僅造價昂貴，利用率低，而且爐內溫度很難均勻，消除應力效果很差。采用振動時效可以完全避免這（zhè）些題目。目前對長達幾米至幾十米的橋梁、船舶及化（huà）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（xiào）需經（jīng）幾個月的長期放置，熱時效亦需（xū）經數十小時的周期方能完成，而振動時（shí）效一般隻需振動數十分鍾即可完成（chéng）。而且，振動時效不受場地限製，可減少工件（jiàn）在時效（xiào）前後的往返運（yùn）輸。如將（jiāng）振動設備安置在機械加工生產線（xiàn）上，不僅使生產安排更（gèng）緊湊，而且可以消除加工過程中產生的應力。

（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（lǐ）不受場地限製（zhì），振動裝（zhuāng）置又可攜至現場，所以這種工（gōng）藝與熱時（shí）效相（xiàng）比，使（shǐ）用簡便，適應性強（qiáng）。

（4）節約能源，降低本錢：在工件的共振頻率下進（jìn）行時效處理，耗能極小。實踐（jiàn）證實，功率為0.25~1馬力（1馬力（lì）=735.5W）的機械式激振器可振（zhèn）動150t以下的工件，故粗（cū）略計算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：振動時效工藝操縱簡便，易於實現機械化自（zì）動化；可避免金屬零件在熱時效過（guò）程（chéng）中產生的翹曲變（biàn）形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷，是目前唯一能進行二（èr）次時效（xiào）的方法。