陕西振动时效机 时效设备 振动时效机报告

实践振动时效替代热时效后可节约能源90%以上，提高抗变形能力30%以上，尺寸稳定性提高30%以上，疲劳寿命提高20%以上。处理时效通常只需15—45分钟，不分场地，不受工件尺寸、形状、重量等限制，可处理几公斤至几百吨的工件。便携工件不需运输可就地处理，可插在任何工序之间进行处理。采用振动时效可提高工效几十倍，它具有减少环境污染、缩短生产周期、改善劳动条件、工艺简便等优点振动时效适应于碳素结构钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属（铜、铝、锌及其合金）等铸件、锻件和焊接件及其机加工件。
近年来我公司整合振动时效不同设备优点，运用计算机技术，将频谱分析时效与传统的亚共振时效，该设备具备融合在一体，克服了两种振动时效软件兼容问题，充分利用WindowsXP操作系统，创造了频谱谐波时效、经典振动时效、传统振动时效于一身的全功能神力VSR-100振动时效装置，时效功能实现模块化，根据不同工件选用不同时效模式。实现了振动时效领域革命性的变化，使振动时效优势**过传统热时效成为现实，把振动时效技术做到了。
功能特点;
（1）频谱谐波时效
 主机采用高强度机箱，确保主机及技术资料安全；
 的频谱谐波分析技术，辅以动应力动态跟踪技术，通过计算机高速优化计算，自动给出时效处理方案；
 从几十种谐波频率信号中自动优化出10个优频率，按照低频、高振幅加权优化排序出前5个频率进行自动时效，后5种谐波频率备用，条件的工件可选10个频率全部时效；
 振动频率在6000rpm以下，噪音低；
 多振型、多维振动消除应力，效果优于热时效；
 支持WindowsXP操作系统，海量存储工艺文件，USB数据输出，可以在其他PC机上编辑、打印时效文件；
 大屏幕真彩液晶显示，时效参数图形化处理，人机对话直观，操作简单；
 任意调整已处理工件工艺参数，动态演示已存曲线处理过程；
 内存设备操作手册，方便操作人员调阅；
 智能化时效加速度、电流等参数，误操作情况下，停机自动（保护）提示，输出屏幕给出事故原因，给出处理办法。
（2）经典振动时效功能
采用高清晰、高亮度、真彩大屏幕液晶显示终端，工艺参数、特性曲线动态跟踪显示，可同时观察曲线的变化情况；
 全程参数跟踪  
在时效处理过程中，可对时效处理曲线变化实时监测，可以方便快捷的随时掌控时效处理的全过程。
 全自动时效
在构件共振区域内，对系统参数范围内的振峰按工艺要求进行自动分析优化处理，对采集的信号自动进行分析处理，自动制定振动时效工艺方案，*人工输入参数及*调整时效系统分配位置，可“一键”完成对工件时效处理。
 时效参数精度在线调整
 在时效处理过程中，通过液晶显示屏可以实时观测出振动频率随时间的变化曲线，可以根据曲线及电流等参数的变化，对共振频率及时效时间进行在线精度调整，使工件处于的时效状态，能更好的消除或均化工件内部的残余应力，做到人机结合。
 多峰预置振动时效
对系统扫频范围内的谐振峰按工艺要求，升序、降序和任意排序预置，分别对各谐振峰进行时效处理，可设定扫频范围，对各谐振峰可任意设定和预置时间，并可根据工艺要求进行在线调整。
 手动振动时效
采用手动工作方式，可快速了解构件的特性，选取合理的激振及拾振位置，确定的激振频率和激振力。
为了满足批量构件时效处理、提高工作效率，系统增设了手动时效功能，可自动绘制时效曲线及相关数据，为产品检查提供宏观依据，时效时间可在线任意调整。

振动时效处理对金属构件的作用
振动时效是对具有残余应力的金属构件进行振动处理，使构件在共振频率下振动。由于在共振状态下构件按一定的振型产生弹性变形而产生动应力，当这个动应力与构件上各点的残余应力相叠加后，大于材料的屈服极限，则在该点出现局部的塑性变形，因而应力得到释放。所以振动时效从原理上来说，就是降低构件内的残余应力。应力降低的水平与构件内的动应力大小有关，动应力大则消除应力的效果高，动应力小，消除应力的效果也低。
振动时效既然可以降低应力，则必然可以消除或降低残余应力对构件的影响。其作用有如下几方面：
①降低和均化应力，消除应力集中，防止裂纹
因为振动过程中残余应力大的点首入屈服，所以高应力点下降的比例大，使应力均化程度高，从而降低应力集中而防止裂纹。
②减少或防止构件变形
构件的变形是由于残余应力特点造成的，因为残余应力的分布和量值具有很大的随机性，分布不均且量值差别太大，所以*产生变化，即可变性。残余应力的变化，必然使构件产生变形，因此在使用前或安装前，通过振动时效使应力降低和均化，必然防止或减少变形。
③提高焊接构件的疲劳寿命，增加使用周期
通过大量的实验和实践，振动时效可提高焊件的疲劳寿命50%以上，提高使用寿命0.5~1倍。
由于振动时效的上述作用，使该项技术得到厂矿企业和国家的重视和认可，1991年制定了国家行业标准JB/T5926.91，并在1993年被国家科委批准为“科技成果重点推广计划”项目，在全国普遍推广。

AYS-3000型超声冲击消除应力装置
一、概   述
超声波时效法是国外较流行的焊后处理、表面局部强化和消除余应力的方法。该方法首先在前苏联的乌克兰延生，于二十世纪六十年代在美国得到*发展，在*十三届国际焊接学会上被公认为是提高焊接结构疲劳性能有效的方法，并在发达国家*得以推广应用，经过半个多世纪的发展，超声波时效处理的工艺及设备已日趋完善，该方法的执行机构轻巧，使用灵活方便、噪音小、效率高、成本低、节能、无污染。
AYS-3000型超声冲击消除应力装置作为焊后处理设备，它能同时改善影响焊缝质量的多个因素，如应力、缺陷、焊趾几何形状、表面强化等几个方面，所以对提高焊接接头的疲劳性能有事半功倍的效果，可使处理后的焊接接头的疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5—100倍。由于采用超声冲击处理后，省去了传统的打磨及去渣工序，节约了劳动时间20%，降低了劳动强度，提高了生产效率。
同时，该方法也广泛地应用于以下三个方面：
1）对金属零件表面进行强化处理，以提高零件的表面质量和疲劳寿命；（2）调节应力场，减少焊接变形，保证工件的尺寸稳定性；（3）对机械零件局部焊接修复部位进行消除焊接应力的处理。现在该方法在国外机械制造工程中，特别是对疲劳性能有较高要求和要求消除余应力的焊接结构工程中已普遍使用。
AYS-3000型超声冲击与国外同类设备相比，体积减少60%—70%；重量减轻50%—60%；效率提高2—3倍；可长时间无间断工作，且*水冷；冲击力大，处理效果好；性能稳定可靠，使用寿命长，其性能已达到国际水平。
二、超声波焊接应力消除法的基本原理
  1、超声冲击的基本原理
超声冲击的基本原理就是利用大功率超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面，由于超声波的高频、和聚焦下的大能量，使金属表层产生较大的压缩塑性变形；同时超声冲击波改变了原有的应力场，产生一定数值的压应力；并使被冲击部位得以强化。
所以超声冲击能够显著提高金属焊接接头及结构的疲劳强度,大幅度延长其疲劳寿命；消除余拉应力，并使被冲击部位产生压应力，从而提高工件的承载能力；有效改善焊趾的几何形状，降低焊趾处的应力集中系数，其效果优于TIG工艺；消除焊趾表层微小裂纹和焊接缺陷，抑制裂纹提前萌生；强化金属零件表面，提高表面质量和使用寿命。该设备、节能、无污染、使用方便，不受工件形状、场地、环境的限制, 处理效果显著。
2、超声冲击提高焊接接头疲劳性能的基本原理
金属结构件在焊接时，普遍采用熔化焊接的方法，在金属的填充过程中，在接头部位留有余高、凹坑及各种焊接缺陷，造成严重的应力集中；同时还产生一定的焊接余应力。在绝大多数情况下，余拉应力对焊接结构的疲劳强度是不利的。同时，大量研究表明，在焊趾部位距离表面0.5左右处一般存有熔渣等缺陷，该缺陷较尖锐，相当于疲劳裂纹提前萌生。在应力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接余拉应力的联合作用下，焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命被严重降低。
超声波时效处理法提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命的基本原理是，焊后利用超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率沿焊缝方向冲击焊缝的焊趾部位，使之产生较大的压缩塑性变形，使焊趾处产生圆滑的几何过渡，从而降低了焊趾处余高和凹坑造成的应力集中；消除了焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制了裂纹的提前萌生；调整了焊接余应力场，消除其焊接拉应力，在焊趾附近产生一定数值的余压应力；并使焊趾部位材料得以强化。因此，超声冲击能同时改善影响焊缝疲劳性能几个方面的因素，如：焊趾几何形状、余应力、微观裂纹和熔渣等缺陷、表面强化等，所以，能大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命。图3是用X衍射法显示的超声冲击处理对焊缝的实际效果图。
图3：X衍射法显示的超声冲击处理对焊缝的实际效果图
三、AYS-3000型超声冲击的应用领域：
广泛应用于船舶、桥梁工程、、航空、航天、电力、火车、汽车、铁路、起重设备、石油钻采、机械、压力容器等行业焊接结构件的生产制造过程中,用于大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命、消除焊接余应力、减少焊接变形等；同时该装置也普遍地应用于对机械零件焊接修复部位进行消除余应力和强化处理；该装置还可对金属零件需要表面强化的部位进行冲击处理，以大幅度提高该部位的疲劳强度和疲劳寿命。因此，超声波焊时效仪在机械制造业的制造和维护过程中具有广阔的应用前景，必将产生巨大的社会效益和经济效益。
四、AYS-3000型超声冲击的作用：
1. 可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5—100倍。
2. 是目前彻底消除余拉应力，并产生出理想压应力的工艺方法。
3. 有效改善焊趾的几何形状，降低焊缝焊趾处的应力集中，且工艺简单易行，成本低廉。
4. 消除焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制裂纹的提前萌生。
5. 改变原有的应力场,明显减少焊接变形。
6. 局部强化处理,提高零件表面质量和疲劳寿命。
7. 于对机械零件局部焊接修复部位进行消除焊接应力和强化处理
8. 提高金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力约400%
9. 同时改善影响焊缝疲劳性能几个方面的因素：焊趾几何形状、余应力、微观裂纹和熔渣等缺陷、表面强化等，因而能大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命。
五、AYS-3000型超声冲击对金属结构的**贡献：
1. 增加金属结构件在动载荷和腐蚀环境下的使用寿命
2. 减少金属结构件在腐蚀疲劳下的维修费用
3. 在同样的设计要求下，可使用更少的材料，从而减少了制造和运行成本
4. 大幅度提高高强合金钢焊接接头的焊接性能，拓宽了高强合金钢的应用领域；
5. 增加了金属结构件在制造和使用过程中的结构稳定性
6. 减少了金属结构的使用和维护成本
六、超声波焊接应力消除法相对于传统工艺方法的优势：
1. 超声波焊接应力消除处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素，如：余应力、微观裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等，因而能大幅度提高焊缝的疲劳性能，有事半功倍之效果。
2. 在消除焊缝焊趾处应力集中方面，是目前方便、有效的，其效果远胜于在焊趾处氩弧焊重熔（TIG）或修磨的方法。
3. 消除焊接余应力，完全可替代热处理和振动时效等时效方法，且处理工艺简单，效果稳定可靠。想处理哪里就处理哪里，并可在任意时间、任意工序上进行，让你随心所欲，得心应手。不象振动时效那样，工艺复杂且时效效果要受诸多工艺参数之影响。
4. 完全取代用喷丸方法来提高工件局部疲劳寿命和消除余应力的表面处理工艺，且效果是喷丸方法不可比拟的，且节省场地，不存在喷丸回收和喷丸伤人的问题，改善了工作环境，  环保、节能、安全、无污染。
5. 有效的在自然条件下使已变形了的焊接构件向常态恢复，是目前很方便的校形工具。
超声波焊接应力消除处理占地少，不受工件材质、形状、结构、重量之限制，使用起来灵活方便。

振动时效系统配置 
C型卡具  我们采用45号弹簧钢铸造而成，增加其内在韧性、刚度，提高使用寿命。开口尺寸200mm。
激振器  电机采用**技术，是国内采用内缸套外铝合金复合机壳技术，电机具有功率大、重量轻、散热快、功耗小，可靠性高、防振等特点的永磁无槽直流电机。 
 偏心箱采用铝合金外壳，高碳钢偏心块精密组合而成；整机重量轻，人性化易安装；高碳钢偏心耐磨损、力量大、寿命长；偏心无极可调，调节范围宽，激振力可满足于从几公斤到三百吨构件的时效处理，真正做到一机多能，从而降低客户的投资成本；
 采用电磁计数器，计数到0.1%，电磁计数器安全耐用，相对于光耦计数可以有效的防止电机在时效处理过程中产生抖动而影响计数不准确及电流过高烧坏计数器等。
 激振器内置四个轴承，两个大轴承选用德国FAG原装进口的高速防振轴承，两个小轴承选用日本NSK原装进口的调心滚子轴承，承载能力大，刚性好，有效的保证电机的工作时间长，延长使用寿命；
热敏绘图仪 该仪器采用目前国际上的热敏打印机机芯，外型美观，操作简单，自动记录振动时效处理参数，并在同一坐标系内打印出处理前、后应力参数图形，应力参数对比直观，图形可靠，便于存档，是目前市场同类产品无法比拟的绘图打印纪录设备。
移动操作台 使用移动操作台可以快速的将设备安装到工厂任何地方进行时效，大大节约了设备来回搬运时间，同时大大提高工作效率。
橡胶垫 用于支撑工件，减少能量消耗，**振动效果。选用顺丁橡胶作为基本材质，经硫化处理将具有塑性的半成品制成高弹性，适用于振动时效设备的终产品。顺丁橡胶具有耐寒性、耐磨性和韧性强、弹性好，动负荷下发热少，耐老化性等特点。
拾振器 设备采用国家实验室级振动加速度传感器，屏蔽线，灵敏度高，抗干扰性强。
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； 
 加速度量程：0-50.0g； 
 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℃）
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