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振动时效设备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极限时，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。

概述：

振动时效技术，国外称之为"Vibrating Stress Relief"（简称"VSR"）,旨在通过专用的振动时效设备，使被处理的工件产生共振，并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件所有部位，使工件内部发生微观的塑性变形—被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态。位错重新滑移并钉扎，最终使残余应力得到消除和均化，从而保证了工件尺寸精度的稳定性。

振动时效原理：

振动时效又称振动振动消除应力法，是将工件（包括铸件、锻件、焊接构件等）在其固有频率下进行数十分钟的振动处理，消除和均化其残余应力，使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外已得到迅速的发展和广泛的应用。

振动时效的特点：

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极限时，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。

振动时效之所以得到各方面的普遍重视，是由于它具有如下的特点：

1、 投资少。与热时效相比，它无需庞大的时效炉，可节省占地面积与昂贵的设备投资。现代工业中的大型铸件与焊接件，如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉，不仅造价昂贵、利用率低，而且炉内温度很难均匀，消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。

2、 生产周期短。自然时效至少需经几个月的长期放置，热时效亦需经数十小时的周期方能完成，而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。而且，振动时效不受场地限制，可减少工件在时效前后的往返运输。如将振动设备安置在机械加工生产线上，不仅使生产安排更紧凑，而且可以消除加工过程中产生的就爱工应力。

3、 使用方便。振动时效设备体积小、重量轻，便于携带。一套设备装置本身全套总重也不过65KG。由于振动时效处理不受场地限制，振动装置又可携至现场。所以这种工艺与热时效相比，使用简便、灵活。

4、 适应性强。它不受工件大小和材质的限制，从几公斤至几百吨的工件都可方便地使用振动时效技术，特别对于一些大、中型工件和热时效变形严重的工件，振动时效就更能显出其优越性能。

5、 节约能源，降低成本。在工件的共振频率下进行时效处理，耗能极小。实践证明，功率与0.25至1马力的机械式激振器可振动150吨以下的工件。故粗略计算其能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。

6、 机械性能显著提高。经过振动处理的工件其残余应力可以被消除30%~55%左右，高拉应力区消除的比例比低应力区大。因此可以提高工件使用强度和疲劳寿命，降低应力腐蚀。可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的产生。可以提高工件抗变形的能力，稳定工件的精度，提高工件的精度，提高机械性能。

7、 符合环保要求。整个时效过程避免了热时效的烟气粉尘废渣等污染源。

8、 其它。振动时效操作简便，易于实现机械化自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。

振动时效优点：

振动时效技术与传统的热时效相比，具有以下优点：

1、时效效果好。大量的研究和实际应用证明，振动时效对工件的时效效果好于烧煤、重油或煤气的热时效炉，而基本与电炉的时效效果相近，因为振动时效不仅克服了热时效炉温不均而造成消除应力不均匀之难题，而且避免了工件因加热而降低其抗变形能力的影响，所以一般经振动时效处理的工件较一般热时效处理的工件的尺寸稳定性可提高30%以上。

2、灵活性强。振动时效技术的使用不受场地、工件大小、形状、重量等条件的限制，由于振动时效设备只有几十公斤，所以对大型工件可就地进行时效处理。同时根据工艺要求可安排在工件不同的加工工序间进行时效处理。

3、彻底解决了热时效炉窖的环境污染问题。随着人们对环境要求的提高，热时效炉窖的烟气、粉尘、炉渣问题已受到限制，振动时效则能完全避免，这也是振动时效技术被国家环保局近几年一直推广的原因。

4、投资少。振动时效设备的价格一般在6~10万元左右，就能满足几百吨以下工件的时效处理，而对大型工件建造热时效炉窖不仅需投资几十万，而且占地面积大，应用起来不灵活，如果工件少还不值得开炉、工件太大时又装不进炉等。

5、节能显著。振动时效处理一个周下来只用几度电，与热时效比较起来其节能基本在95%以上。

6、效率高。自然时效需经6个月至一年时间，热时效也需要十几至几十个小时一个周期，而振动时效只需十几分钟至一个小时即可完成。

7、特别适合不宜高温时效的材料和零件的消除应力处理，如不锈钢件、有的金属件、焊休后的机械零件等等。