北海震动时效装置 应力测试方法

振动时效设备的原理
振动时效是将一个具有偏心重块的电机系统（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，当这一周期外力与余应力叠加达到或**过材料的屈服较**，就会使构件局部产生塑性变性或晶格滑移，从而降低和均化余应力，达到稳定尺寸不变形之目的。
振动时效提高工件抗静、动荷载变形能力的作用
振动时效使构件的塑性变形在使用前提前发生，并降低残余应力。因此振后的工件其弹性性能要比未振工件强，其抗静、动荷载变形能力比热时效工件还要好。
为了测定工件抗静、动荷载变形能力，又做了有关的试验。选用如图3.5所示的试样六件（应力框），每两件为一组。分别做未时效、热时效和振动时效三种不同处理，表面加工至▽6，并选如图3.5所示1~7处为测点。实验工况为抗静载能力测试和抗动载能力测试。
1．抗静载能力试验
没加荷载之前先测1~7点翘曲量。然后再在材料试验机上平放，支距为200mm，在7点处加静荷载1.4t，持续5分钟，卸下后按同样方法进行变形量的测量，结果列于表3.7中。
表3.7中说明，在静荷载作用下，未时效件在100~160μm的大变形占总测点的41.7%，热时效件也占41.7%，而振动时效件却为0。而小变形点（0~50μm），未时效件占58.3%，热时效件占50%，而振动时效件占83.3%。试验结果说明，热时效降低了工件抗静载变形的能力，而振动时效件却提高了工件抗静载变形能力25%以上。
2．抗动载能力的试验
同静载试验一样，在没加载荷载之前测各点的翘曲量。再将应力框以悬臂夹持，并用ZS-1000S型振动台以50Hz频率、61V电压进行振动处理20分钟。取下后重新测量各点的变形。结果如表3.8所示。
从表3.8中可以看出振动时效件的测点全落在小变形段上。大变形段上振动时效测点为0，而热时效件与未时效件相等。不难得出结论：振动时效同样提高了工件抗动载变形的能力，而热时效却降低了工件抗动载变形的能力。
其它床身的试验结果也得出了相同的结论：振动处理的铸件比不经时效的铸件抗静载能力提高30%左右，抗动载能力提高1~3倍，抗温度变形能力也提高近30%。与经热时效的铸件相比，振动处理件的抗静载能力提高40%以上，抗动载能力提高70%。
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%； 
绝缘等级：E级； 
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）

振动焊接技术
焊接构件的振动时效技术是对已焊接成型的构件进行振动处理，用以降低和均化由於焊接造成的残余应力。而振动焊接是首先将被焊部件进行振动，且边振动边焊接，直到焊完为止。这种振动是在一定频率范围内的轻微振动，其作用如下：首先，当焊缝金属在熔溶状态时，振动可以使组织发生变化，晶粒得以细化。焊缝晶粒细化必将使材料力学性能得到提高；其次在有温度作用下，焊缝处材料屈服极限很低，因此振动很*使热应力场得到缓解，较易发生热塑性变形，而释放受约束应变，使应力场梯度减少，故使后的焊接残余应力得到降低或均化；*三由于振动，在结晶过程中使气泡杂质等*上浮，氢气易排除，焊缝材料与母材过渡连接均匀、平缓，降低应力集中，提高焊接质量。因此振动焊接可以有效地防止焊接裂纹和变形，提高构件的疲劳寿命，增强机械性能。
振动焊接技术是在振动时效技术基础上发展起来的。但振动焊接技术的作用明显优於振动时效技术。振动时效技术是在构件焊好后使用的处理技术，只能对焊接残余应力起到降低和均化作用，而振动焊接技术从焊接开始就起到细化晶粒的作用，接着在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力。因此，可以说振动焊接从一开始就起到了防止焊接裂纹和减少变形的作用。提高焊接质量是优於振动时效技术的**优点。做为振动焊接，它并不要求构件必须达到共振状态，只要达到某一频率范围内且具有一定的振幅就可以，因此振动焊接技术可以在任何构件上应用。特别是在大型结构件焊接修复时，振动焊接就完全可以实现，焊后不再使用热时效处理。
在这里必须说明的是“振动焊接技术”包括两个方面，即“焊接技术”与“焊接振动技术”两个内容。这里说的“焊接技术”就是正常的焊接技术，而“焊接振动技术”就是在焊接过程中根据不同构件施加一种不同参数的机械振动。这一章就是研究关於“振动焊接”的作用和“振动焊接”的工艺参数选择原理。
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%； 
绝缘等级：E级； 
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）

常用的几种残余应力测试法
   1.切割法、套环法：
这两种方法的基本原理是一样的，就是在被测点附近，先贴上应变片，然后再用手锯或铣床，在这一点附近切割出方格线，使之与邻近部分分开以释放残余应力，并用应变片测出应变量，再计算出该点处的残余应力值大小。
2.盲孔法：
切割法和套环法具有较大的破坏性，因此目前应用较为广泛的残余应力测试方法是钻盲孔法。钻孔法测量残余应力就是在被测点上钻一小孔，使被测点的应力得到部分或全部释放，并由事先贴在小孔周围的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算出残余应力。钻孔的直径和深度都不大，不会影响被测构件的正常使用。并且这种方法具有较好的精度，因此它已成为应用比较广泛的残余应力测试方法之一。
3.X射线法：
X射线法测应力的基本原理是，利用X射线穿透晶粒时产生的衍射现象。在弹性应变作用下，引起晶格间距变化，使衍射条纹产生位移，根据位移的变化即可计算出应力来。
X射线法测应力的特点如下：
①它是一种无损测试方法。
②它测量的仅仅是弹性应变而不包括塑应变（因为工件塑性变形时其晶面间距并不改变，不会引起衍射线的位移）。
③被测面直径可以小到1～2mm。因此可以用于研究一点应力和梯度变化较大的应力分布。
④由于穿透能力的限制，一般只能测深度在10um左右的应力，所以只是表面应力。
⑤对于能给出清晰衍射峰的材料，例如退火后细晶粒材料，本方法可达10Mpa的精度，但对于淬火硬化或冷加工材料，其测量误差将许多倍。
4.磁测法：
磁测法测量残余应力是近年来发展起来的一种新方法，它具有较大的发展前途，设备简单、使用方便，它不仅可以测残余应力也可以测载荷作用下的应力。在磁场面的作用下，应力产生磁各，磁导率作为张量相似，通过传感器和一定电路，将磁导率的变化转为电信号，输出电流（或电压）反映应力值的变化。该方法测量误差与工件表面情况有关
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%； 
绝缘等级：E级； 
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）

振动焊接工艺规程
应该看到的是振动焊接和振动时效是为提高焊缝质量而在两个阶段分别采取的技术工艺过程。振动焊接是在焊接过程中进行的振动处理过程，而振动时效是在构件焊接成型后而进行的时效处理过程，前者的作用在於使晶粒细化提高材料的机械性能。降低焊接应力和变形、减少气孔和杂质并使焊接纹理细密提高宏观焊接质量。而后者则是用於降低和均化焊接应力，消除残余应力对变形、开裂和疲劳寿命的影响。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振动时效的效果更好。从这一点出发，对於大型构件建议工艺规程应是振动焊接与振动时效同时采用：即阶段在焊接过程中采用振动焊接、*二阶段采用振动时效处理这将是工艺规程。
一、振动焊接工艺参数
1．激振频率 20Hz~100Hz；
2．激振振幅 10μm~50μm；
3．振动方式 共振与非共振均可；
4．构件直接振动或振动台带动构件振动均可；
5．振幅的选择应尽量接近材料晶粒的直径，即不同材料选用不同的振幅；
6．在20Hz~100Hz范围内如有共振峰，可选择共振峰高1/3~2/3所对应频率来处理，但要保证振幅在规定范围内，共振易於调整振幅值；
振动消除应力系统技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤100吨 
稳速精度：±1R/Min； 
加速度量程：0-50.0g； 
电机额定电流：13A； 
电机额定电压：150V； 
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%； 
绝缘等级：E级； 
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）
主要技术参数
转数范围：2000 R/Min-8000 R/Min； 
激振力调整范围：0-50KN； 
电机额定功率：1500W；
适宜处理工件重量：≤30吨 
稳速精度：±1R/Min； 
电机额定电流：10A； 
电机额定电压：150V； 
供电电源电压：交流220V±10%，50HZ±4%； 
绝缘等级：E级； 
工作条件：环境温度：-10℃—+40℃；相对湿度：不大于80%（25℃）；
http://zhizhi2030.cn.b2b168.com
欢迎来到陕西安烨顺电子科技有限公司网站， 具体地址是陕西省西安市未央区世纪大道，联系人是刘智。 主要经营陕西安烨顺电子科技有限公司主营:振动时效,振动时效设备,振动时效装置,振动时效仪,振动时效机,应力消除设备,提供重大及重点工程项目的大型金属结构的振动时效现场技术咨询与技术服务；提供残余应力检测服务等。。 单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。 我公司在机械产品领域倾注了无限的热忱和激情，公司一直以客户为中心、以客户价值为目标的理念、以品质、服务来赢得市场，衷心希望能与社会各界合作，共创成功，共创辉煌，携手共创美好明天！