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振动时效(VSR)就是在激振设备周期性——激振力的作用下在某一频率使金属构件共振,形成的动应力使构件在半小时内进行数万次较大振幅的亚共振振动,使其内部残余应力叠加,达到一定数值后,在应力集中处,会超过屈服极限而产生微小的塑性变形,降低该处残余应力,并强化金属基体;而后振动在其余应力集中部分产生同样作用,直至不能引起任何部分塑性变形为止,从而使构件内残余应力降低和重新分布,处于平衡状态,提高材料的强度。构件在后序安装使用中,因不再处于共振状态,不承受比共振力更大外力作用,振后构件不会出现应力变形。
振动时效设备主要有激振器、传感器、控制器三部分组成。
激振器介绍
激振器主要由调速电机、偏心块和偏心箱组成,电机的速度和上升速度由控制器控制,电机内部有测速装置,电机实际测速后传到微机上,实现电机的速度反馈控制、运行的振动时效处理。电机启动可调节偏心量的偏心块,产生一定的周期冲击力,冲击力通过偏心器作用于时效的工件,使工作的振动时效处理成为可能。因此,冲击器作为振动时效的执行部分,对工件进行振动时效处理。
控制器介绍
控制器一般由CPU板、控制板、外围硬件、显示板和打印机等组成。原有的控制器一般是通过大量的电子元件之间的控制实现控制器的基本的控制功能,华云HK系列全自动系统型振动时效装置,将这种控制改用计算机程序来代替,这样电子元件的个数减少2/3,同时在程序中编有一个振动时效系统,帮助使用者来确定各种时效参数。所以控制器是振动时效设备的心脏,它的主要功能是控制激振器上的电动机按操作者得指令要求运转,并把测得的有关数据给予显示和打印,控制器的技术指标代表着整体设备的水平。
传感器介绍
传感器将工件的实际振动变成电信号传输给微机处理,帮助微机实现对工件的振动监视,用来测试工件的振动情况。
振动装置与其他两种老化方法一样,通过物理效果处理残余应力的释放。残余应力的消除只是微观概念,其原理只能用微观原理理论解释,所以肉眼无法观察残余应力是否被消除,消除了多少。
时效的本质是以振动的形式对工件施加附加应力。附加应力和残余应力重叠,达到或超过材料屈服极,工件会发生微小的塑性变形,工件的残余应力减少,均匀化,尺寸精度稳定。
在金属的铸造、锻造、焊接、切割和使用过程中,加热冷却和机械变形导致工件内部产生残余应力,使工件不稳定,降低了工件的尺寸稳定性和机械物理性能,导致作业过程中的应力变形和失效,尺寸精度无法。随着振动焊接技术在各行业的应用,可以看出振动时效设备技术不断发展,经济效果日益,应用范围不断扩大。如果能完全适应现代工业社会的动力和环境保护的要求,就会有更广阔的发展空间。
振荡器简单地是频率源,通常用于锁相环。详细地说,它是一种无需外部信号激励就能将直流功率转换为交流功率的装置。一般分为正反馈和负电阻。所谓的“振动”隐含交流,振荡器包含从振动到振动的过程和作用。这些设备可以完成从直流功率到交流功率的转换,称为振荡器。
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