振动时效设备系统特点
节约能源,降低成本。在工件的共振频率下进行时效处理,耗能极小。实践证明,功率与0.25至1马力的机械式激振器可振动150吨以下的工件。故粗略计算其能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。
机械性能显著提高。经过振动处理的工件其残余应力可以被消除30%~55%左右,高拉应力区消除的比例比低应力区大。因此可以提高工件使用强度和疲劳寿命,降低应力腐蚀。可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的产生。可以提高工件抗变形的能力,孝感振动时效,稳定工件的精度,提高工件的精度,振动时效设备,提高机械性能。
符合环保要求。整个时效过程避免了热时效的烟气粉尘废渣等污染源。
其它。振动时效操作简便,易于实现机械化自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。
振动时效工艺发展
用振动的方法消除金属构件的残余应力技术,振动时效设备原理,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,振动时效装置,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。