振動時效處理是工程材料常用的一種消除其內部殘余內應力的方法，是通過振動，使工件內部殘余的內應力和附加的振動應力的矢量和達到超過材料屈服強度的時候，使材料發生微量的塑性變形，從而使材料內部的內應力得以松弛和減輕。本文是一篇核心論文發表范文，主要論述了建材機械領域中振動時效技術的應用。

　　【摘要】振動時效在建材領域的應用非常廣泛，在當前金屬加工的過程中具有很光明的前景。它的不斷推廣與應用成為影響金屬加工和建筑工程各種工件加工的前提因素與制約方式，是當前各種企業生產加工的主要采用手段和方法。本文對建材機械領域中振動時效的機理、建材機械領域中振動時效在加工過程的特點以及振動時效在建材機械領域的應用進行了探討分析，以供借鑒參考。

　　【關鍵字】振動時效,建材機械,焊接

　　振動時效又稱振動消除應力法，是將工件(包括鑄件、鍛件、焊接結構件等)在其固有頻率下進行數分鐘至數十分鐘的振動處理，消除其殘余應力，使尺寸精度獲得穩定的一種方法。這種工藝具有耗能少、時間短、效果顯著等特點。近年來在國內外都得到迅速發展和廣泛應用。

　　一.建材機械領域中振動時效的機理

　　目前采用的大多數是共振時效。這種工藝已經逐步的被生產加工企業應用，成為當前各種金屬加工中的主要手段，也是其在使用過程中的前提與基礎，其在使用的過程中，結合當前先進的技術和控制手法進行相應的措施理解，通過振動設備的控制部分，根據工件的大小和形狀調節激振力，根據工件需要的類型來調整其頻率的大小，使頻率與感應器中的相互一致，在這種狀態下持續振動一段時間，即可達到消除應力、穩定尺寸精度的目的，從而增加施工過程中的質量控制手段和控制方法。

　　振動時效是通過振動的形式給各個機械在施工的過程中施加一個動力，對金屬進行各種加工的過程中使得其能夠通過這種動力和機械本身的質量疊加之后達到高水準的控制過程。金屬工件經過各種加工后，工件內部應力重新分布，打破了在使用的過程中各種力度的不平問題，成為施工過程中的宏觀控制和局部控制彈性、塑性變形的過程。由于其在工作的過程中打破物體內部的應力平衡，形成暫穩態不平衡應力系統，因此會隨著時間、溫度、外力等條件變化逐步出現各種變形，使其在發展過程中達到平衡狀態，防止各個零件和工件開裂的狀態，穩定其尺寸與精確度成為加工的主要目標和目的。

　　1、殘余應力產生的原因。振動時效消除殘余應力就是將激振器緊緊固定于工件上施加機械振動，是通過將需要加工的工件放置在橡膠塊或者其他彈性支撐上，防止在加工的過程中由于地面或者其他因素對振動產生阻礙作用。其在頻率的調節中更是一個非常重要的施工過程，是實現振動控制的主要方法與手段，更是其控制的前提與基礎。由于在加工的過程中，整個設備消耗電能很低，一般不超過1KW，對于大多數工件，需要的時間都是非常短暫的，因此在加工中要對工件的尺寸進行穩定的精度要求和提高其精度的前提與質量基礎。(1)由于在加工的過程中機械產生各種不均勻的力度和形態，造成在加工的過程中各種參與應力以及參與模式成為當前加工的主要影響因素與特點，不利于加工的正常進行。(2)由于溫度不均造成的局部熱塑性變形或相變作用引起在加工中各種不均勻塑性和器材中各種問題產生，形成加工中的參與應力。如鑄造、焊接等。

　　2、殘余應力對構件的影響殘余應力對構件的影響主要有以下幾點：(1)在器械進行加工的過程中，要采用各種先進的加工技術和手段對器械進行相應的處理，當工件內部具有拉伸殘余應力時，殘余拉應力對工件的疲勞破壞起加速作用，將會降低材料的拉伸屈服極限，提高器械在使用的過程中壓縮應力的極限，提高運行效率和加工質量。(2)殘余應力是一個不穩定的應力系統，當工件受到外力作用時，由于作用力與殘余應力的相互作用，可使某些局部呈現塑性變形，使系統應力重新分布，當外力去除時，整個工件產生變形或裂紋。所以殘余應力影響加工后的工件精度，并可能產生永久性破壞作用。

　　二、建材機械領域中振動時效在加工過程的特點

　　振動時效在加工的過程中非常重視加工效率和加工質量的過程，因此其在加工的過程中要通過各種手段對其質量和效率進行提前的預測和控制。振動時效在加工的過程中主要的特點有以下幾點：

　　1、機械性能顯著提高。經過振動處理的構件其殘余應力可以被消除20%～80%左右，高拉應力區消除的比低應力區大。因此可以提高使用強度和疲勞壽命，降低應力腐蝕。可以防止或減少由于熱處理、焊接等工藝過程造成的微觀裂紋的發生。可以提高構件抗變形的能力，穩定構件的精度，提高機械質量。

　　2、適用性強。由于設備簡單易于搬動，因此可以在任何場地上進行現場處理。它不受構件大小和材料的限制，從幾十公斤到幾百噸的構件都可使用振動時效技術。特別是對一些大型構件無法使用熱時效處理時，振動時效就具有更加突出的優越性。

　　3、節省時間、能源和費用。振動時效只需30分鐘即可進行下道工序。而熱時效至少需一至二天以上，且需大量的煤油、電等能源。因此，相對于熱時效來說，振動時效可節省能源90%以上，可節省費用90%以上，特別是可以節省建造大型燜火窯的巨大投資。

　　三、振動時效在建材機械領域的應用

　　傳統的自然時效與熱時效，即工件露天長時間放置，由于溫度的自然變化以及其它環境變化使工件的尺寸日趨穩定。用木錘敲擊工件，用風握直接振動等，在實際生產中都有應用，有人認為用機械施加工件即相當于加速自然時效。它的基本原理就是采用激振器的周期外力-激振力的作用下，使之與工件發生共振(激振器產生與工件本征頻率相一致的振動頻率)。從而獲得相當大的振動能量，這種能量可以和熱能相比的、共振中交變的初應力與殘余應力相疊加，驅使工件產生更大的振動，發生局部屈服，使晶體內部錯位和晶界產生微觀滑移，引起微量塑性變形，促使大量錯位一部分釘軋在雜質上，在宏觀上表現為尺寸穩定、剛度、耐腐蝕性、耐疲勞性提高，金屬內耗下降，塑性得到改善。

　　振動時效nr以提高尺寸精度，穩定結構，減少變形，減輕工人勞動強度。國內一些生產建筑、建材設備的廠家，應用振動時效工藝防止件裂紋，使沒備的合格率提高，經濟效益明顯好轉。應力腐蝕是在設備使用中出現的，應用振動時效后，設備的使用壽命可明顯增加。

　　振動時效設備全套以及相關用途：控制器部分：控制電機的啟動及調速、信號的收集、處理、顯示及打印參數數據，時效效果打印。電機(激振器)部分：強迫工件振動并將電機轉速及激振頻率反饋回控制器。傳感器部分(放置于工件上)：把振動響應如加速度、幅值等反饋回主機。

　　振動時效已經應用于機床、磨床、金屬帶鋸床鋸架及床身、變速箱殼體、化工機械、變壓器油箱、水泵殼體、模具、金屬帶鋸床鋸架及床身、石油機械、建筑工程機械、大型鋼廠等各個行業，應用前景非常廣泛。

　　四、結束語

　　振動時效工藝是利用先進的科學技術結合當前建材機械進行綜合性的技術加工過程，是工程材料中最常用的一種，更是消除材料內部參與營內的主要方法法和措施。其在工作的過程中是通過振動力來對工件內部殘余進行清除的過程，被廣泛的應用在各種鑄件、鍛件和技術焊接的過程中。其在使用的過程中能夠有效的保證工作的精確度和精準性，為各個行業奠定基礎和提高其經濟效益和前提保證。

　　參考文獻：

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