振动时效的工艺发展

用振动的方法消除金属构件的残余应力技术,于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设备沉重、调节不便,因此该项技术一直未得到发展和应用 。
直到60年代由于能源危机,美国、英国、日本、联邦德国等国才又开始研究振动时效的机理和应用工艺 。特别是到70年代由于可调高速电机的出现,推动了振动消除应力装置(VSR系统)的发展:1973年英国制成手提式VSR系统即VCM80,后来美国马丁工程公司也研制出比较先进的设备LT-100R型VSR系统 。法国和苏联也分别生产出PSV型和NB型VSR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应用 。
据统计,截止到20世纪90年代 , 世界上正在使用的VSR系统约有一万台以上 。美国采用振动时效工艺的有700多个公司,苏联和东欧一些国家也在大量使用,都取得了明显的经济效益 。许多国家都已将振动时效定为某些机械构件必须采用的标准工艺 。在英国几乎没有一家公司不使用该项技术的 。
因为工件生产过程中材料本身不是完整的均匀的受力,这种不均匀的受热或形变造成内部残余应力产生 。热处理就是通过加热和退火过程,使工件产生一致均匀的整体形变,晶粒重新结晶后,达到残余应力的消除 。
振动时效则也是通过震动使工件产生一致均匀的整体受力,达到工件内部残余应力的释放,内部组织产生平衡的变化,从而达到消除应力的目的 。
振动时效设备相比热时效,效率更高更环保,是更新换代的技术 。百度下华云振动时效设备有很多案例,不管大型件还是小型件,消除应力效果都十分理想 。
【振动时效的工艺发展】
振动时效示意图