振动时效消除应力机工艺VSR对比TSR
振动时效消除应力机工艺VSR对比TSR
振动时效消除应力机工艺VSR对比TSR
?尽管振动应力消除（VSR）在世界各地的许多不同行业被很好地应用了几十年，但是由于对它的能力和局限性一无所知，人们仍然常常不信任它。作为热应力消除（TSR）的替代品，它的适用性取决于几个因素，尤其是期望的最终结果。在焊接和铸造制造中，VSR最常用于实现尺寸稳定性，因此它已证明有成功的记录。残余应力松弛的精确程度取决于所使用的产品、材料和设备，并且很难预测。然而，TSR除了对小的、简单的部件外，很少100%有效，并且通常仅能将峰值残余应力降低70-80%。VSR能够为TSR所能达到的稳定性提供同等的稳定性，但不能促进通常与TSR相关的任何冶金效益。然而，它可以有效地用于不耐热处理的材料，并且通常只是TSR成本的一小部分。VSR在疲劳敏感应用中应谨慎使用，因为它具有诱发大量高应变循环的潜力。已知两种变型VSR是有效的：共振VSR和模态次共振VSR，前者是两者中更有效的。在两种主要类型的VSR设备中，交流励磁电动机比直流励磁电动机更有能力。与许多过程一样，VSR的成功取决于所使用的设备和操作者的技能。振动时效消除应力机工艺VSR对比TSR
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内应力的产生及消除方法
内应力的产生及消除 所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的.按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力. 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力.内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放.当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象. 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显.内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量.为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能. 塑料内应力产生的原因 产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生.依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类. (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列
振动时效及几种消除应力方法简介之令狐文艳创作
振动时效介绍 令狐文艳 一、振动时效简介 振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。 振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，最终达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。它是将一个具有偏心重块的电机系统（称做激振器）安放在构件上，并将构件用橡皮垫等弹性物体支承，通过控制器起动电机并调节其转速，使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的，一般累计振动时间不应超过40分钟。 由于部分用户对振动时效的机理不甚了解，盲目使用一些简易的（所谓“全自动振动时效”）振动时效设备对产品进行时效。这种完全不针对工件个性、仅按照振动时效设备生产者预置的参数，对各种工件均采用一种或几种工艺参数进行时效的方法，会导致被时效工件出现下列几种情况：
1、假时效：工件未发生共振或振幅很小或者虽然振幅较大，但工件整体做刚体振动或摆动，“全自动振动时效设备”也能按照预置的程序打印或输出各种时效参数、曲线，误导操作者和工艺员判断，这样工件根本没有达到时效的效果； 2、误时效：工件虽然产生共振，但是发生的振型与工件所需要的振型不一致，动应力没有加到工件需去应力的部位，这样不能使工件达到预期的时效目的，影响时效的效果; 3、过时效：由于不针对工件个性采用合理的时效参数，完全照盲目预置的参数，对工件进行时效，可能会因为共振过于强烈或振幅过大，导致工件内部的缺陷（裂纹、夹渣、气孔、缩松等）继续扩大、撕裂，甚至报废的严重后果。 二、几种去应力方法简单对比： 1、热时效，通过加热炉进行处理，不仅消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入，而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异，其对残余应力的消除率一般在40～80%之间； 2、振动时效虽然使用方便，但其应力消除率一般在30～50%。使用时将工件放置到胶皮垫上或以木块垫起工件，使工件悬空，然后将激振电机安放并固定到工件上，调整电机激振频率与工件自身频率一致，产生共振，一般1小时以内可完成去应力处理； 3、豪克能消除应力是最彻底消除焊接应力的方法，它不仅使残余应力的消除率达到80～100%，而且还能产生理想的
残余应力产生及消除方法.
残余应力产生及消除方法 船舶零件加工后,其表面层都存在残余应力。残余压应力可提高零件表面的耐磨性和受拉应力时的疲劳强度,残余拉应力的作用正好相反。若拉应力值超过零件材料的疲劳强度极限时,则使零件表面产生裂纹,加速零件的损坏。引起残余应力的原因有以下三个方面: ( 一冷塑性变形引起的残余应力 在切削力作用下,已加工表面受到强烈的冷塑性变形,其中以刀具后刀面对已加工表面的挤压和摩擦产生的塑性变形最为突出,此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力除去后,基体金属趋向恢复,但受到已产生塑性变形的表面层的限制,恢复不到原状,因而在表面层产生残余压应力。 ( 二热塑性变形引起的残余应力 零件加工表面在切削热作用下产生热膨胀,此时基体金属温度较低,因此表层金属产生热压应力。当切削过程结束时,表面温度下降较快,故收缩变形大于里层,由于表层变形受到基体金属的限制,故而产生残余拉应力。切削温度越高,热塑性变形越大,残余拉应力也越大,有时甚至产生裂纹。磨削时产生的热塑性变形比较明显。 ( 三金相组织变化引起的残余应力 切削时产生的高温会引表面层的金相组织变化。不同的金相组织有不同的密度,表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。表面层体积膨胀时,因为受到基体的限制,产生了压应力;反之,则产生拉应力。 总之,残余应力即消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等,不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。残余应力一般是有害的,如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后,残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂,经淬火或磨削后表面会出现裂纹。残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷。当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加,而使总应力超过强度极限时,便出现裂纹和断裂。零件的残余应力大
振动时效仪使用方法
振动时效仪使用方法 2013/8/6 23:23:34 标签：振动时效设备振动时效装置振动时效机振动时效仪 为了运用户能更快，非常好的把握振动时效仪的运用办法、操作窍门、简略技术的施行办法及在运用过程中的注意事项，在运用手册的基础上摘抄、剪 接、优化而成,本运用指南。旨在短时刻内使操作者能疾速把握振动时效的运用办法和技术施行的根本过程。 一、振动时效仪的原理 振动时效是将一个具有偏疼重块的电机体系（激振器）刚性地固定在被振构件上，对构件施加一交变的周期外力，当这一周期外力与剩余应力叠加到达或 超越资料的屈从极限时，就会使构件有些发生塑性变性或晶格滑移，然后下降和均化剩余应力，到达安稳尺度不变形之意图。 二、振动时效仪的组成 一套完好的振动时效仪是由主操控箱、激振器、拾振器、打印体系、弹性胶垫、隶属装卡东西及有关衔接线组成。设备的每有些均属专用描绘特别各衔接 线插头都有所区别，衔接时依照插头的指示连接通常不会插错，凡需拧紧的部位需拧紧防止振荡过程中松动，影响运用作用。 三、振动时效仪的运用及操作 （一）振前预备期间 操作者可依据需求振荡构件的几许形状尺度、巨细，吨位、长宽高的份额等，用专用胶垫对构件进行支撑。激振器用专用卡具刚性的固定在恰当部位，卡 具需求拧紧，防止振荡时松动，形成电机损坏。拾振器吸在构件的振幅较大处。激振器的档位应依据构件的振幅从小到大进行调整，偏疼的紧固螺丝用内 六角扳手宁紧，防止滑当。 注：对可直接振荡的构件能够直接振荡，可依据剖析，判别的振型，在节点处放置弹性支撑。支撑点可为二点、三点或四点。特别构件的支撑应以平稳为 准。关于非直接振荡的构件，应采纳降频办法。首要的降频办法包含：悬臂，串联和组合等办法。 （二）设备的操作过程 振动时效仪具有手动、主动、预置等功用。关于生疏的构件为了寻觅其固有频率和共振峰，应先用手动作业形式，以断定其根本技术参数。如：共振峰值 ，激振器档位，拾振器方位等。 （1）手动作业形式及操作办法 过程为： 1、翻开总电源开关：此刻液晶屏显现。 2、按“复位”键：此刻操作面板上液晶屏显现一切数据。
jbt 5926-1991 振动时效工艺参数选择及技术要求.doc
jbt 5926-1991 振动时效工艺参数选择及技术要求 JB/T5926-91 振动时效工艺 参数选择及技术要求 1991-11-30公布1992-07-01实施 1主题内容与适用范围 本标准规定了振动时效工艺参数旳选择及技术要求和振动时效效果评定方法. 本标准适用于材质为碳素结构钢,低合金钢,不锈钢,铸铁,有色金属(铜,铝,锌其合金)等 铸件,锻件,焊接件旳振动时效处理. 2术语 2.1扫频曲线---将激振器旳频率缓慢地由小调大旳过程称扫频.随着频率旳变化,工件振 动响应发生变化.反映振动响应与频率之间关系旳曲线,称扫频曲线,如A---f称振幅 频率曲线；a-f称加速度频率曲线. 注：A表示振幅,a表示加速度,f表示频率. 2.2激振点---振动时效时,激振器在工件上旳夹持点称激振点. 3工艺参数选择及技术要求 3.1首先应分析推断出工件在激振频率范围内旳振型. 3.2振动时效装置(以下简称装置)旳选择. 3.2.1装置旳激振频率应大于工件旳最低固有频率. 3.2.2装置旳最大激振频率小于工作旳最低固有频率时,应采取倍频(或称分频)降频等措施. 3.2.3装置旳激振力应能使工件内产生旳最大动应力为工作应力旳1/3~2/3. 3.2.4装置应具备自动扫频,自动记录扫频曲线,指示振动加速度值和电机电流值旳功能.稳 速精度应达到+lr/min. 3.3支撑工件,装卡激振器和拾振器 3.3.1为了使工作处于自由状态,应采纳三点或四点弹性旳支撑工件,支撑位置应在主振频率 旳节线处或附近.为使工件成为两端简支或悬臂,那么应采纳刚性装夹. 3.3.2激振器应刚性地固定在工件旳刚度较弱或振幅较大处,但不准固定在工件旳强度和刚度 专门低旳如大旳薄板平面等部位,固定处应平坦. 3.3.3悬臂装夹旳工件,一般应掉头进行第二次振动时效处理.特大工件,在其振动响应薄弱 旳部位应进行补振. 3.3.4拾振器应固装在远离激振器同时振幅较大处. 3.4工件旳试振 3.4.1不同意试振旳工件存在缩孔,夹渣,裂纹,虚焊等严峻缺陷. 3.4.2选择激振器偏心档位,应满足使工件产生较大振幅和装置只是载旳要求,必要时先用手 动旋钮查找合适旳偏心档位. 3.4.3第一次扫频,记录工件旳振幅频率(A-f)曲线,测出各阶共振频率值,节线位置,波峰位 置. 3.4.4必要时通过调整支撑点,激振点和拾振点旳位置来激起较多旳振型. 3.4.5测定1-3个共振峰大旳频率在共振时旳动应力峰值旳大小. 3.4.6选择动应力大,频率低在共振频率作为主振频率. 3.4.7按主振型对支撑,拾振位置进行最后调整. 注：主振频率旳振型称为主振型. 3.5工件旳主振 3.5.1在亚共振区内选择主振峰峰值旳1/3-2/3所对应旳频率主振工件. 3.5.2主振时装置旳偏心档位应使工件旳动应力峰值达到工作应力旳1/3-2/3,并使装置旳输 出功率不超过额定功率旳80%. 3.5.3进行振前扫频,记录振前旳振幅时刻(A-f)曲线. 3.5.4主振工件,记录振幅频率(A-t)曲线. 3.5.5起振后振幅时刻(A-t)曲线上旳振幅上升,然后变平或上升后下降然后再变平,从变平 开始稳定3-5犿犻狀为振动截止时刻,一般累计振动时刻不超过40犿犻狀. 3.5.6进行振后扫频,记录振幅频率(A-f)曲线. 3.5.7批量生产旳工件可不作振前,振后扫频. 3.5.8有些工件可作多点激振处理,有些工件可用附振频率作多频共振辅助处理.是否调整支 撑点,拾振点位置视工件而定. 注：主振频率以外旳各共振频率称为附振频率. 3.5.9工件存在如夹渣,缩孔,裂纹,虚焊等缺陷,在振动时效中这类缺陷专门快以裂纹扩展旳形式出现时,应立即中断时效处理.工件排除缺陷后,同意重新进行振动时效. 3.6振动时效工艺卡和操作记录卡 3.6.1批量生产旳工件进行振动时效处理时,必须制订“振动时效工艺卡”,操作者必须严格执行并填写“振动时效操作记录卡”在工件上作已振标记. 3.6.2“振动时效工艺卡”应按3.1-3.5条旳要求,试验三件以上,找出规律后制订. 3.6.3“振动时效工艺卡”和“振动时效操作记录卡”旳内容和格式分别参照附录犅和附录犆. 3.7铸件振动时效时,应使动应力方向尽量与易变形方向一致. 3.8制订焊接件振动时效工艺时,应明确工件上承受力旳要紧焊缝和联系焊缝.振动处理中,
注塑应力形成的原理及消除方案
如何检验塑胶件的应力？ 如何去除应力？ A 、内应力产生的机理 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。内应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象，这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象，这种不均衡构象的实质为一种可逆的高弹形变，而冻结的高弹形变平时以位能情势储存在塑料制品中，在合适的条件下，这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳固的构象转化，位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时，内应力平衡即受到破坏，塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 B、塑料内应力产生的起因 (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中，大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。取向应力产生的详细过程为：近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高，从一而使熔体在型腔核心层流速远高于表层流速，导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用，产生沿流动方向的取向。取向的大分子链解冻在塑料制品内也就象征着其中存在未松弛的可逆高弹形变，所以说取向应力就是大分子链从取向构象力求过渡到无取向构象的内力。用热处理的方式，可降低或排除塑料制品内的取向应力。 塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小，并呈抛物线变化。 (2)冷却内应力 冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种内应力。尤其是对厚壁塑料制品，塑料制品的外层首先冷却凝固收缩，其内层可能仍是热熔体，这徉芯层就会限度表层的收缩，导致芯层处于压应力状况，而表层处于拉应力状态。 塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大，并也呈抛物线变更.。 另外，带金属嵌件的塑料制品，因为金属与塑料的热胀系数相差较大，容易形成收缩不一平匀的内应力。 除上述两种重要内应力外,https://www.wendangku.net/doc/9f11961989.html,，还有以下多少种内应力：对结晶塑料制品而言，其制品内部各部位的结晶构造跟结晶度不同也会发生内
2021年振动时效及几种消除应力方法简介
振动时效介绍 欧阳光明（2021.03.07） 一、振动时效简介 振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。 振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，最终达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。它是将一个具有偏心重块的电机系统（称做激振器）安放在构件上，并将构件用橡皮垫等弹性物体支承，通过控制器起动电机并调节其转速，使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的，一般累计振动时间不应超过40分钟。 由于部分用户对振动时效的机理不甚了解，盲目使用一些简易的（所谓“全自动振动时效”）振动时效设备对产品进行时效。这种完全不针对工件个性、仅按照振动时效设备生产者预置的参数，对各种工件均采用一种或几种工艺参数进行时效的方法，会导致被时效工件出现下列几种情况：
1、假时效：工件未发生共振或振幅很小或者虽然振幅较大，但工件整体做刚体振动或摆动，“全自动振动时效设备”也能按照预置的程序打印或输出各种时效参数、曲线，误导操作者和工艺员判断，这样工件根本没有达到时效的效果； 2、误时效：工件虽然产生共振，但是发生的振型与工件所需要的振型不一致，动应力没有加到工件需去应力的部位，这样不能使工件达到预期的时效目的，影响时效的效果; 3、过时效：由于不针对工件个性采用合理的时效参数，完全照盲目预置的参数，对工件进行时效，可能会因为共振过于强烈或振幅过大，导致工件内部的缺陷（裂纹、夹渣、气孔、缩松等）继续扩大、撕裂，甚至报废的严重后果。 二、几种去应力方法简单对比： 1、热时效，通过加热炉进行处理，不仅消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入，而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异，其对残余应力的消除率一般在40～80%之间； 2、振动时效虽然使用方便，但其应力消除率一般在30～50%。使用时将工件放置到胶皮垫上或以木块垫起工件，使工件悬空，然后将激振电机安放并固定到工件上，调整电机激振频率与工件自身频率一致，产生共振，一般1小时以内可完成去应力处理； 3、豪克能消除应力是最彻底消除焊接应力的方法，它不仅使残余应力的消除率达到80～100%，而且还能产生理想的压应力，这对焊接构件的抗疲劳性能和抗应力腐蚀性能也大有益处。但毫克
振动时效工艺参数选择及技术要求
振动时效工艺参数选择及技术要求 JB/T5926-91行业标准 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了振动时效工艺参数的选择及技术要求和振动时效效果评定办法。本标准适用于材质为碳素结构钢，低合金钢，不锈钢，铸铁，有色金属（铜，铝，锌及其合金）等铸件，锻件，焊接件的振动时效处理。 2. 术语 2.1 扫频曲线-将激振器的频率缓慢的由小调大的过程称扫频，随着频率的变化，工件振动响应发生变化，反映振动响应与频率之间关系的曲线，称扫频曲线，如a-f 称振幅频率曲线； a-f 称加速度频率曲线。注：a表示振幅， a表示加速度， f表示频率 2.2 激振点-振动时效时，激振器在工件上的卡持点称激振点。 3. 工艺参数选择及技术要求 3.1 首先应分析判断出工件在激振频率范围内的振型。 3.2 振动时效装置（设备）的选择。 3.2.1 设备的最大激振频率应大于工件的最低固有频率。 3.2.2 设备的最大激振频率小于工件的最低固有频率时，应采取倍频（或称分频），降频等措施。 3.2.3 设备的激振力应能使工件内产生的最大动应力为工作应力的1/3~2/3。3.2.4 设备应具备自动扫频，自动记录扫频曲线，指示振动加速度值和电机电流值的功能，稳速精度应达到±1r/min。 3.3 工件支撑，激振器的装卡和加速度计安装 3.3.1 为了使工件处于自由状态，应采取三点或四点弹性支撑工件，支撑位置应在主振频率的节线处或附近。为使工件成为两端简支或悬臂，则应采取刚性装卡。 3.3.2 激振器应刚性地固定在工件的刚度较强或振幅较大处，但不准固定在工件的强度和刚度很低部位（如大的薄板平面等）。 3.3.3 悬臂装卡的工件，一般应掉头进行第二次振动时效处理，特大工件，在其振动响应薄弱的部位应进行补振。 3.3.4 加速度计应安装在远离激振器并且振幅较大处。 3.4 工件的试振 3.4.1 选择试振的工件不允许存在缩孔，夹渣，裂纹，虚焊等严重缺陷。 3.4.2 选择激振器偏心档位，应满足使工件产生较大振幅和设备不过载的要求，
消除应力 (2)
消除应力的方法： 纵观全球相关领域，消除应力的方法大约有四种。 其一就是自然时效，通过自然放置消除应力，这种方法耗时过长，难以适应现代科技及生产需要； 其二是最传统、也是目前最普及的方法——热时效法，把工件放进热时效炉中进行热处理，慢慢消除应力。这种方法的缺点也非常显著，比如卫星制造厂对温度控制要求非常严格的铝合金工件以及长达十米或者更大的巨型工件都无法用这种方法处理。而且这种方法还带来了大量的污染和能源消耗，随着中国及世界范围内对环保的进一步要求，热时效炉的处理方式马上面临全面退出的境地。 第三种方法——利用亚共振来消除应力，这种方法虽然解决了热时效的环保问题，但是使用起来相当烦琐，要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺，如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺，而且在生产时操作相当复杂，需要操作者确定处理参数，复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力，无法达到处理所有工件的目的。 目前可知的第四种方法就是振动时效消除应力，通过机械组装使之形成了一整套消除应力设备，它可以使工件在短时间内达到消除应力的作用，覆盖所有需要消除应力的工件。用频谱分析优选五个频率以多振型的处理方法达到消除工件应力的目的，所有形状大小的工件都可以使用这种设备完成，将激振器夹在工件上进行振动就可以达到消除应力的效果。相比其他方法，。举例来说，15吨左右的热时效炉，燃料多数使用电或天然气，每天开炉一次，时效成本在3000元以上，以每年使用300天计算，仅电或天然气费用每年为90万元。因为城市环保问题日益严重，热时效炉均远离城区，还要计算运输成本和时间成本。 消除焊接应力的设备： 1.远红外履带式电加热器： 单位的各种合金钢焊接结构件的局部热处理，特别适用于大型工件和高压容器的焊前预热，中间消氢，焊后局部退火处理，它改变了传统工艺中质量不稳，设备能耗高，劳动条件差等弊病。 经过大量使用证明陶瓷加热器有如下特点： （1）有较高的功率密度，可以进行快速加热，其加热速度大大超过感应加热。
振动时效操作规程
振动时效操作规范 方法一：定时全自动运行模式（推荐使用此操作方法） 开机 将控制器上的（总电源开关）按向“I”的位置，则整套设备的电源被接通，此时前面板上的液晶屏会点亮并循环显示公司介绍及简单的使用说明同时打印机上的绿色电源指示灯会点亮。 定时全自动运行 设备开机后，首先按下（手动降速键）键，则（液晶屏）显示时间设置画面，此时每按下一次（手动升速键）键，则时间显示增加5分钟，直到40后再返回0，重新开始。当设定完要时效的时间后，按（运行/停止）键，设备进入定时自动运行过程，当时效（振前扫描后寻找亚共振点并进入时效状态）时间到设定时间后自动进入振后扫描，然后停止，整个扫描、时效过程，设备将按照最佳工艺自动完成。 等设备自动运行完毕停止后，按（打印键)可将a—n、a—t曲线及数据打印出来，以备长久保存。 操作注意：1、在扫描过程中有峰值点出现； 2、峰值点的加速度应超过50 m/s2； 3、当峰值点的加速度值超过120 m/s2 时，设备会自动保护。 方法二：全自动运行模式： 1、开机 将控制器上的（总电源开关）按向“I”的位置，则整套设备的电源被接通，此时前面板上的液晶屏会点亮并循环显示公司介绍及简单的使用说明同时打印机上的绿色电源指示灯会点亮。 2、全自动运行 直接按4（运行/停止）键，振动时效设备自动进入全自动运行过程。 等设备自动运行完毕停止后，按(打印键)可将a—n、a—t曲线及数据打印出来，以备长久保存。 操作注意：1、在扫描过程中有峰值点出现； 2、峰值点的加速度应超过50 m/s2； 3、当峰值点的加速度值超过120 m/s2 时，设备会自动保护； 4、时间不受控制。 方法三：手动运行模式： 1、开机 见图二，将控制器上的1（总电源开关）按向“I”的位置，则整套设备的电源被接通，此时前面板上的液晶屏会点亮并循环显示公司介绍及简单的使用说明同时打印机上的绿色电源指示灯会点亮。 2、手动操作 按（手动升速键）键。按一次是慢升速，按两次是升速。一般按两次即可。按（手动升速键）键后，开始有电流显示。过一段时间后才开始有转速显示。当有转速显示后电机不断升速。此时按（手动降速键）则电机停在该转速处待速运转。再按（手动升速键）键电机再次运转继续升速。直到工件开始振动，可按（手动降速键）键停在该转速进行时效处理。一定时间后按4（运行/停止）键完成时效过程。 操作注意：手动运行模式除了对工件的手动时效外，一般还用于对新工件或特殊形状工件的处理，以检查对工件的支撑、激振器位置、传感器位置及激振力大小合适与否；利用手动模式能够随意的控制激振器的升降速的功能，可以迅速的找到工件的共振频率及共振点的大小。
塑胶制品如何去除内应力
塑胶制品如何去除内应力？ 塑胶制品如何去除内应力？ 1 引言 注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因，也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性，以便采取有效措施减少制件的内应力，并使其在制件断面上尽可能均匀地分布，这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时，减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外，掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 2 内应力的种类 高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象，在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，是注塑制品存在内应力的主要原因。另外，外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同，通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。 2.1取向应力 高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变，主要集中在表层和浇口的附近，使这些地方存在着较大的取向应力，用退火的方法可以消除制件的取向应力。试验表明，提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。 2.2体积温度应力 体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。 加工结晶塑料制件时，常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素，降低模具温度可以降低结晶应力。
振动时效与残余应力
振动时效与残余应力 振动时效是我国上世纪八十年代从国外引进的一种残余应力消除技术,名词译自英语Vｉｂrａｔing StresｓＲelief，即振动应力消除。从力学机理上分析，振动时效消除残余应力的原理是,使工件发生共振或接近共振，其残余应力叠加振动应力大于材料的屈服极限,这样振动时由于材料进入塑性区引起工件上应力重新分布,从而达到消除残余应力的目的。 郑州机械研究所应力测试技术中心，作为国内机械行业最权威的应力测试单位，做了大量的振动时效应力消除试验,得出以下几点结论。 1、对于低水平残余应力工件振动时效效果不理想 对于低水平残余应力工件,比如没有大应力集中的铸件，由于振动时效时材料大部分没有进入塑性区，而在弹性范围内,无论应力如何变化，最终都恢复原始状态,不会消除残余应力,与理论分析相符。 2、残余应力消除效果没有标准规定的指标大 振动时效标准JB/Ｔ5926-200５《振动时效效果评定方法》规定，焊接构件残余应力消除应达30％以上。实际测量表明，这是一种误区,比如，我们对一个1６Mｎ焊接构件进行振动时效应力消除效果测试。振动时效前,测得焊缝附近最大残余应力５００MＰa,振
动时效后测得３00 ＭPa。厂家非常高兴，认为效果非常好,消除达40％,远远大于振动时效标准规定的指标。然而,１6Mn的屈服极限是3０0 ＭPa左右，如果认为材料是理想塑性的，16Ｍn焊接构件上的残余应力都不会大于3０0 MPa,与振动时效后的测量值一样。其实，振动时效前测得的500MPａ是按残余应力弹性理论计算公式计算出来的，而材料进入塑性区时，其实际残余应力肯定小于500 MPa。如果按理想塑性计算,残余应力没有下降,当然这是极端情况，意在说明振动时效的残余应力消除效果不能以弹性理论计算的结果为依据。根据大量试验结果,我们认为,对于焊接构件,振动时效的残余应力消除效果应在1５％左右。 ３、振动时效对消除构件的塑性应变效果非常好 上述例子也说明，虽然振动时效消除残余应力的效果达不到40%，但塑性释放应变确实下降了40%,所以振动时效对消除构件的塑性应变效果非常好。大量试验证明，对于焊接构件，振动时效的塑性应变消除效果达４0%左右,甚至达5０%以上。塑性应变涉及到构件尺寸的稳定性,所以经过振动时效的构件，尺寸稳定性特别好，即以后放置或再加工时构件不再变形。 综上所述,振动时效最适合于对残余应力要求不严但对尺寸稳定性要求较高的焊接构件的残余应力消除。毕竟与热时效相比,振动时效非常节约能源，不需要建大的退火炉,大大节省了经费。所以对残
焊后消除应力处理
焊后消除应力处理： 1、整体热处理：消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度，保温20~40h，可基本消除全部残余应力。 另外还有爆炸消除应力。 2、局部热处理：大型焊接结构，受加热炉的限制或要求不高时采用这种方法。可采用火焰、红外、电阻、感应等加热方式，应保持均匀加热并具有一定的加热宽度。低合金高强钢，一般在焊缝两侧各100~200mm。 3、机械拉伸、水压试验、温差拉伸、振动法等这几种方法只能消除20~50%的残余应力，前两种方法在生产上广泛应用。 焊接后进行去应力处理，有自然时效处理（时间长，去应力不彻底，）、震动时效（效率高，费用低，只能去除焊接应力的70%左右）人工加热时效（时间短费用较高，能100%去除焊接应力，同时能进行去氢处理）。 采用大型燃油退火炉，进行焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式，温控采用热电偶自动控制仪表控制加热，使炉内各部温度均匀的控制在退火温度，保证工件的退火，同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子，消除了焊接件的氢脆。 在冷热加工过程中，产生残余应力，高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度，降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛，使零件产生翘曲，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力，是十分必要的。 传统的时效方法有：热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。后两种方法应用较少，这里不作介绍 自然时效(NSR)是将工件长时间露天放置（一般长达六个月至一年左右），利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放，在温度应力形成的过载下，促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。由于周期太长和占地面积大，仅适应长期单一品种的批量生产和效果不理想，目前应用的较少。 热时效（TSR）是将构件由室温（或不高于150℃）缓慢、均匀加热至550℃左右，保温4~8小时，再严格控制降温速度至150℃以下出炉，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。 振动时效（VSR）又称振动消除应力法，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分钟至数十分钟的振动处理，以振动的形式给工件施加附加应力，当附加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的残余应力，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。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。 振动时效艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。与热时效相比，它无需宠大的时效炉，可节省占地面积与昂贵的设备投资。因此，目前对长达几米至几十米和桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件或加工精度要求较高的工件，较多地采用了振动时效。生产周期短。自然时效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。使用方便。振动设备体积小、重量轻、便于携带。由于振动处理不受场地限制，振动装置又可携带至现场，所以这种工艺与热时效相比，使用简便，适应性较强。节约能源，降低成本。在工件共振频率下进行时效处理，耗能极少，能源消耗仅为热时效的3~5%，成本仅为热时效的8~10%。其他。振动时效操作简便，易于机械化自动化。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。是目前唯一能进行二次时效的方法
振动时效设备的特点及应用领域
振动时效设备的特点及应用领域 振动时效设备是在上个世纪初期产生并发展起来的消除应力新方法。即工件在激振器所施加的周期性外力作用下产生共振，松弛残余应力，获得尺寸精度稳定性。也就是在机械的作用下，使构件产生局部的塑性变形，从而使残余应力得到释放，以达到降低和调整残余应力的目的。但机械作用使应力消除的程度是有限的，不可能完全消除。因此振动时效设备往往是把应力降低（主要是降低残余应力峰值）和重新分布作为主要目的。 振动消除应力是对构件施加一交变应力，如果交变应力幅与构件上某些点所存在的残余应力之和达到材料的屈服极限时，这些点将产生塑性变形。如果这种循环应力使某些点产生晶格滑移，尽管宏观上没有达到屈服极限，也同样会产生微观的塑性变形，况且这些塑性变形往往是首先发生在残余应力最大点上，因此使这些点受约束的变形得以释放从而降低了残余应力。这就是用振动时效设备可以消除残余应力的机理。 用振动的方法消除金属构件的残余应力技术，1900年在美国就取得了专利。但由于人们长期使用热时效，加上当时对振动消除应力的机理还不十分明确，且高速电机尚未出现造成当时的振动时效设备设备沉重、调节不便，因此该项技术一直未得到大的发展和广泛应用。直到上世纪50—60年代由于能源危机的出现，美、英等国才又开始研究振动时效设备的机理和应用工艺。特别是到上世纪70年代由于可调高速电机的出现大大推动了振动消除应力装置的发展：1973年英国制成手提式振动时效设备系统VCM80，后来美国马丁工程公司也研制出比较先进的LT-100R型振动时效设备系统。这些比较先进的激振装置，促进了振动消除应力工艺的发展和实际应用。由于这种工艺日趋成熟，振动和控制设备日臻完善，目前振动时效设备已在英、美、俄、德等国被普遍采用，他们几乎所有机械厂都配备了振动时效设备装置，尤其是起重机械厂的大件和基础零件全部采用了振动时效设备。我国也从上世纪70年代后期开始引进和使用振动时效设备技术。 现在的振动时效设备如图所示：它是将一个具有偏心重块的电机系统(激振器)用卡具安放在工件上并将工件用胶垫等弹性物体支承，如图所示。通过主机控起动电机并调节其转速，使工件处于共振状态。一般工件经30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的。 可见，采用振动时效设备来调整残余应力的技术是十分简单和可行的。 摘要本文介绍了振动时效设备这种消除工件残余应力的新技术，和振动时效设备与传统热时效相比较所具有的明显优越特征及其广阔的应用领域。 关键词振动时效设备消除残余应力优越特征应用领域 振动时效设备又称振动消除应力，指在通过控制激振器的激振频率，使工件发生共振，让工件产生适当的交变运动并吸收部分能量，以致内部发生微观粘弹塑性力学变化，从而降低工件局部峰值应力和均化工件的残余应力场尤其是表面的应力集中区域，最终防止工件变形与开裂，保证以后的尺寸稳定精度。它是上个世纪初期开始出现并在五十年代以来获得广泛应用的一项消除应力的新技术。 构件经过焊接、铸造、锻造、机械加工等工艺过程，在其内部产生了残余应力，它极大地影响了构件的尺寸稳定性、刚度、强度、疲劳寿命和机械加工性能，甚至会导致裂纹和应力腐蚀。时效是降低残余应力，使构件尺寸精度稳定的方法。目前时效的方法主要有三种，即自然时效、热时效和振动时效设备。 自然时效是最古老的方法，它是把构件置于室外，让其经过气候、温度的反复变化，在反复温度应力作用下，使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。一般认为，经过一年自然时效的工件，残余应力仅下降2～10％，但是却较大地提高了工件的松弛刚度，因而工件的尺寸稳定性很好。但因其时间太长，一般不在实际生产中采用。 热时效是传统的时效方法，它是利用热处理当中的退火技术，通常是将工件加热到500～650℃进行较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。在热的作用下通过原子扩散及塑性变形使内应力消除。从理论上讲采用热时效时，只要退火温度和时间适宜，应力可以完全消除。但在实际生产中通常认为最好可以消除残余应力的70～80％，与此同时它能造成工件材料表面氧化、硬度及机械性能下降等缺陷。因此，人们一直在研究更好的方法来消除残余应力。
时效处理综合
1. 振动时效工艺简介振动时效（英文为Vibratory Stress Relief缩写为VSR）又称振动消除应力，主要是通过控制激振器的转速和偏心，使工件发生共振，让工件需时效的部位产生一定幅度，一定周期的交变运动并吸收能量，使工件内部发生微观粘弹塑性力学变化，从而降低工件的局部峰值应力和均化工件的残余应力场，（尤其是表面的集中应力区域），最终防止工件的变形与开裂，保证以后的尺寸稳定精度，它最后通过比较时效前后及过程中工件的有效固有频率及其加速度等参数的变化来间接，定性的判断时效效果。振动时效适用于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属（铜、铝、锌及其合金）等材质的铸件、煅件、焊接件及其机加工件. 振动时效比热时效节能95％，处理时间只需几十分钟，不占场地，便携，工件不需运输可就地处理，可插在精加工前任何工序之间多次处理，应力均化效果好，尺寸稳定性好，工件表面无氧化，几十米长，数百吨重，上千条焊缝的工件都可适用。构件经过焊接，铸造，锻造，机械加工等工艺过程，其内部产生了残余应力，它极大地影响了构件的尺寸稳定性，刚度，强度，疲劳寿命和机械加工性能，甚至会导致裂纹和应力腐蚀。时效是降低残余应力，使构件尺寸精度稳定的方法。时效的方法主要有三种：自然时效，热时效和振动时效。自然时效是最古老的方法，它是把构件置于室外，让其经过气候，温度的反复变化，在反复的温度应力作用下，使残余应力松弛，尺寸精度获得稳定。一般认为，经过一年自然时效的工件，残余应力下降2-10﹪，但是却极大地提高了工件的松弛刚度，因而工件的尺寸稳定性很好，但因自然时效时间太长，现在很少采用。热时效是传统的时效方法它是把工件加热到高温，保温后控制降温。通常认为可以消除残余应力70-80％，实际生产中，热时效可消除残余应力20-60％。振动时效是介于自然时效和热时效两者之间的方法，可消除残余应力20-50％，它和自然时效一样，能提高工件的松弛刚度，而热时效却使工件的松弛刚度下降，因而振动时效工件的尺寸稳定性可以与热时效相比拟。振动时效起源于原西德，已在美，英，俄，日，德，法等国得到普遍应用，自1976年引入我国后，已被几乎所有机械行业采用，并被国家列为“七五”“八五”重点推广项目。振动时效特点：1.投资少 2.生产周期短 3.使用方便 4.无废气及辐射污染 5.节约能源，降低成本振动时效局限性： 1.不能替代去应力目的以外的热处理 2.不能显著改变金相组织及机械性能（如强度，硬度） 3.不能用于校形 4.对于箱，板形工件时效噪音较大 5.工艺效果在很大程度上取决于工艺员的振动时效工艺理论水平和经验 6.不适宜于高压容器，残余应力较小的工件，大尺寸的薄板焊接件，薄壁铸件，大部分冷加工件，弹性结构应力为主的工件，刚性过大或尺寸过小件（其中部分可用振动平台来时效） 7..并非工件所有部位的时效效果都一致机理的力学描述σd+σr≥[σ] 残余应力σr 必须和动应力σ d 叠加超过某一微观极限[σ]才能得到降低或均化, 即σd+σr≥[σ]. 振动时效机理的另一种描述是：通过模拟工况让以后可能产生的变形与开裂提前释放。所以，时效时也可先分析工件的工况再找出合适的振型及振幅去模拟工况。这样，时效后时效参数若稳定下来，工件在该工况下就不会产生变形。常规振动时效设备构成主机：控制电机、识别、处理、显示、打印参数激振器及测速装置：激振器强迫工件振动，测速装置将电机转速反馈回主机，作为受强迫振动的工件的振动频率加速传感器（又拾振器）：把加速度信号反馈到主机卡具：把激振器固定在工件上胶垫：隔离振动，降低噪音
残余应力的产生与消除
残余应力的产生、释放与测量 一、残余应力的产生 产生残余应力的原因归结为三类：一是不均匀的塑性变形;二是不均匀的温度变化；三是不均匀的相变。 根据产生残余应力机理的不同，可将其分为热应力和组织应力，车轴热处理后的残余应力是热应力与组织应力的综合作用结果。由于构件内、外部温度不均，引起材料的收缩与膨胀而产生的应力称为“热应力”。热应力是由于快速冷却时工件截面温差造成的，淬火冷却速度与工件截面尺寸共同决定了热应力的大小。在相同冷却介质的情况下，淬火加热温度越高、截面尺寸越大、钢材热导率和线膨胀系数越大，均能导致淬火件内外温差增大，热应力越大。而加工过程中，由工件内外组织转变的时刻不同多引起的内应力成为“组织应力”。淬火时，表层材料先于内部开始马氏体的相变，并引起体积膨胀，由于表层的体积膨胀受到未转变的心部的牵制，于是在试样表层产生压应力，心部产生拉应力。随着冷却的进行，心部体积膨胀有收到表层的阻碍。随着心部马氏体相变的体积效应逐渐增大，在某个瞬间组织应力状态暂时为零后，式样的组织应力发生反向，最终形成表层为拉应力而心部为压应力的应力状态。组织应力大小与钢的含碳量、淬火件尺寸、在马氏体转变温度范围内的冷却速度、钢的导热性及淬透性、加热温度、保温时间等因素有关。 二、残余应力的释放 针对工件的具体服役条件，采取一定的工艺措施，消除或降低对
其使用性能不利的残余拉应力，有时还可以引入有益的残余压应力分布，这就是残余应力的调整问题。 通常调整残余应力的方法有： ①自然时效 把工件置于室外，经气候、温度的反复变化，在反复温度应力作用下，使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。一般认为，经过一年自然时效的工件，残余应力仅下降2%～10%，但工件的松弛刚度得到了较大地提高，因而工件的尺寸稳定性很好。但由于时效时间过长，一般不采用。 ②热时效 热时效是传统的时效方法，利用热处理中的退火技术，将工件加热到500～650℃进行较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。在热作用下通过原子扩散及塑性变形使内应力消除。从理论上讲采用热时效，只要退火温度和时间适宜，应力可以完全消除。但在实际生产中通常可以消除残余应力的70～80%，但是它有工件材料表面氧化、硬度及机械性能下降等缺陷。 ③振动时效 振动时效是使工件在激振器所施加的周期性外力作用下产生共振，松弛残余应力，获得尺寸精度稳定性。也就是在机械的作用下，使构件产生局部的塑性变形，从而使残余应力得到释放，以达到降低和调整残余应力的目的。其特点是处理时间短、适用范围广、能源消耗少、设备投资小，操作简便，因此振动时效在70年代从发达国家引进后