振动时效在机床铸件上的应用

铸锻焊件在冷热加工过程中，由于受力和温度等因素的影响，以及其几何尺寸受到约束限制，因而产生残余应力。构件中的残余应力多数具有很大的危害作用，如：影响构件的机械强度和疲劳寿命；加速应力腐蚀和脆性断裂；由于残余应力的松弛，使*件产生变形，影响构件或机器的尺寸尺寸精度等。为了减少残余应力的影响，传统上采用热时效和自然时效的方法来处理构件，但自然时效周期长，热时效成本高。振动时效时效具有周期短，成本低，节能环保、效果显*等特点，被广泛应用于降低构件的内部残余应力，以增强构件尺寸的稳定性。

振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力，当附加动应力与残余应力叠加后，达到或超过材料的屈服*限时，工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内部的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。

振动时效工艺效果的好坏，主要取决于工艺参数是否合理，特别是振动频率和动应力值是决定振动时效工艺的两个主要参数。但不同的构件因其结构形状、重量不同，其工艺参数也会不同。一般情况下，在材料屈服*限范围内，动应力值取得越大，振动时效产生的效果就越好。

此尺寸精度要求较高，因而适合使用JH交流振动时效设备对构件处理，以取得较好的处理效果。

合理支撑工件

恰当地支撑工件可使工件平稳和振动自如。减少工件-支撑-地基间的撞击，减少噪声，有助于达到*佳振动状态。支撑应尽量选用弹性材料，支撑点应尽可能选在节线附近。

正确安装激振器

利用撒砂法找出固有振型峰值，将振动器安装在一阶峰值处，机械式激振器应被紧固在工件上。

选用合适的激振频率

调整激振器电机转速，当激振器电机转速与工件固有频率接近时发生共振，工件振幅达到一个峰值；再次调节激振器电机转速，使共振在亚共振区进行。

应力的选择

动应力大小的选择原则是：动应力与工件残余应力叠加后，能够使工件产生微小的塑性变形，达到降低、均化残余应力，使工件尺寸稳定的目的。

振动时间的确定

在振动时效处理过程中，残余应力逐渐降低，均化工件的固有频率及由工件振动而显示出的振幅、动应力等均随之发生变化，振动时效的处理时间由这些参数的变化情况来确定。

振动效果的测定

利用盲孔法残余应力检测JH-30残余应力检测仪检测各点应力变化以检验振动时效效果，为能方便比较，测量一件经热时效处理的工件，经过对比可知：热时效和振动时效都可使残余应力降低；振动时效可使工件的残余应力松弛，塑性变形提前发生，振动时效和热时效都使变形减少一半左右。振动时效的尺寸稳定性略好于热时效。

采用JH交流振动时效设备对机床铸件工件的时效处理取得了良好的效果；提高工件尺寸精度稳定性30%，提高抗变形能力30%以上，并降低了成形内应力值；此外，不仅节能95%以上，还提高了生产效率，及其适用于工件的大批量时效处理。