时效是消除机械加工零件残余应力的基础工艺。时效振动机在70年代起源于美国,后来在德国、英国、法国得到了广泛的应用,我国从80年代初开始引进使用时效振动机工艺。由于时效振动机是一种、节能、环保及低成本的时效方法,与传统的热时效和自然时效相比,时效振动机具有生产周期短,场地简单灵活方便,生产费用低,无环境污染等优点。由于时效振动机的无比的性,又适应现代工业对能源和环保的要求,应用时效振动机是企业改进传统工艺提高市场竞争力的佳选择,目前在某些方面已取代了传统的热时效和自然时效。
确定要选用哪款时效设备之后,需要明确工件的重量及刚性特点,从而选择具有合适转速范围和激振力范围的具体型号。选择的原则是处理小件选择转速高、激振力小的设备,工件大或者小件大批量处理选择转速低、激振力大的设备。有些供应商肆意扩大时效振动机可处理的工件的大重量,如:即使配备1.5kw以下的电机也号称能处理一百吨的工件。如果这样,要么对大件根本振不起来,要么烧电机。
选择时效振动机的型号,要先明确应力产生的原因,确定应力的处理要求,根据自己的生产的实际需要,看是选择全自动亚共振设备还是全自动频谱谐振设备。后者消除应力水平较高,能满足的处理工件的重量范围也比较广泛。
近些年,时效振动机技术在各个领域均有了应用,该项技术已经不断下沉有了很好的市场前景。时效振动机同一些标准设备一样,也有自己的型号,不同的型号处理的效果不同,能够适合的工件也不同,所以对于要选购时效振动机的企业要明确时效振动机选型方法。时效振动机型号的选择非常关键,他往往影响处理的效果与经济性。
时效振动机重要的几个参数是:“支撑点、振型、激振点、拾振点、加速度、固有频率、时间。”其中振动加速度、共振频率、共振时间是决定时效工艺效果的主要参数。时效振动机的实质,是在工件的低频亚共振点,稳定地亚共振振动15-30分钟左右,使共振峰出现变化,内部发生微观的弹性塑性力学变化,从而实现时效目的。时效振动机记录和打印的时效曲线、振前和振后扫频曲线,直观科学准确地反映了时效振动机的实质。这种参数曲线观测法,是评定时效振动机工艺效果的快速科学的方法。除此还可以结合工艺,用静态观测法,盲孔法,与热时效对比法来判断效果。
时效振动机能对金属材料力学性能产生影响。经时效振动机后,材料的屈服和抗拉强度提高;断裂韧性提高,防止工件脆断。时效振动机可以降低和均化构建中的残余应力,工件受周期性附加动应力的作用,在应力集中处发生局部的塑性变形,继而又在整体上发生较大的塑性变形。不仅使工件在长期使用过程中尺寸精度变化较小,而且能在较短的时间内使零件尺寸达到稳定。时效振动机不仅能够减小和均化残余应力,还可提高材料的抗变形能力。
数码时效振动机技术可以降低工件内部残余应力,用在要求提高材料机械性能和加工尺寸精度的场合。可用于黑色金属材料,也可用于有色金属材料的构件或零部件之中。
相比较而言,尽管在消除应力方面、振动焊接起到一定的作用,但其毕竟振动很小,产生的动应力不大,因此消除主应力的效果是赶不上时效振动机的效果更好。从这一点出发,对于大型构件建议工艺规程应是振动焊接与时效振动机同时采用:即阶段在焊接过程中采用振动焊接、第二阶段采用时效振动机处理这将是佳工艺规程。
随着科技的发展,对时效的要求越来越高,时效振动机由于时效效果好、对工件的尺寸稳定性强、经济实用、投资少、节能显著等优点,逐渐取代传统的自然时效和热时效,越来越广泛地应用于实践中。公司工程技术人员与结构实验室的、研究探索,开发出在同行业中某些技术指标,具有地位的性能可靠的设备,产品的功能的时效振动装置。