振动时效的原理
振动时效起源于敲击时效,是通过专用的时效设备,使被处理的工件产生共振。通过共振将的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形。歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态,从而使工件内部的残余应力得以消除和均化,终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂,工件尺寸精度的稳定性。
二、振动时效的特点
(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(工件的尺寸稳定性)好于热时效炉。不仅能克服热时效炉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其抗变形能力的影响。因此工件的尺寸稳定性提高了。从根本上解决了工件的变形与开裂问题。
(2)使用方便。振动时效设备体积小、重量轻,便于携带。不受工件大小和材质的限制。
(3)符合环保要求。整个振动时效过程避免了热时效的烟气粉尘等污染源。
(4)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。且是一次性投资,可满足使用。
(5)节能显著。振动时效处理一个周期只用几度电,其能源消耗仅为热时效的3%,成本仅为热时效的8%。
(6)生产周期短。自然时效少需半年的放置,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十几分钟即可完成。
(7)振动时效操作简便,易于实现机械化和自动化。可避免金属件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降等缺陷。
三.时效工艺效果对比图
项 目 自然时效 热时效 振动时效
应力消除率 10%左右 30—80% 30—60%
尺寸稳定性 好 较差 较好
时效成本 占场地、占资金 150—300元/吨 10元/吨
时效周期 一般半年以上 20—60小时 一小时内
环境保护 无污染 污染较严重 无污染
抗变形能力 较好 比时效前降 较好
时效变形量 可忽略不计 较大 可忽略不计
工件适应性 几乎任何工件 受尺寸、材质限制 几乎任何工件
工序安排 须在精加工前 须在精加工前 任何工序之间
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