亚共振技术存在的问题
(1)对支撑点、激振点、拾取点及方向要求严格,需要不断扫频、调位。 因此,由受过训练的人员操作设备,普通工人即使经过训练也难以掌握该技术,在工件单体生产时的调整相当繁琐,难以使振动拾取点、支撑点达到佳状态,需要对一种工件制定一种工艺的共鸣峰。
(2)为了在频率扫描中寻找共振峰值,电机的转速存在极限,如果工件的共振频率超过激振器的频率范围,则在扫描中无法找到工件的共振频率,无法对工件进行有效的振动处理。 根据国家相关数据,亚共振技术能处理的工件在机械制造业的展望中只有23%。
(3)有效模态少,振动时效应力消除不稳定,应力消除不是佳结果;
(4)噪音过大也是难以普及的主要原因。
构件经过焊接、切削、热处理等一系列加工制造工艺后,其内部不可避免地会产生残余应力,影响构件的尺寸稳定性、精度、疲劳强度及机械加工等性能,促进构件内部裂纹的产生、扩展及应力腐蚀。 因此,需要采用不同的时效方法调整构件内部的残余应力分布状态,消除构件内部的峰值应力,达到消除构件内部残余应力均匀化的目的。
实验表明,振动时效不仅消除了残余应力,而且消除了残余应力峰值,使残余应力均匀化,提高了零件的尺寸稳定性,提高了工件的材料性能和疲劳寿命。 例如,经过振动时效处理的铸件,2个月后的变形量小,尺寸稳定所需的时间短。 另外,由于振动时效具有节能、环保、等特点,与自然时效和热时效相比具有显著的优势。 运用振动时效有利于企业降低成本、提高生产效率、增强产品竞争力,同时当今资源节约型、环境友好型社会大力倡导。
目前振动时效技术已广泛应用于建筑、机械、装备制造等领域。 振动时效技术与自然时效和热时效技术相比,具有能耗低、、成本低、环境保护等优点。 随着产品制造技术的发展,对构件性能的要求越来越高,相应地新的时效技术和理论也在发展。
振动时效部分取代热时效是因为该技术具有明显的特征。 振动时效的几个重要参数是“支撑点、振动模态、激振点、加速度、固有频率、时间”中振动加速度、共振频率、共振时间是决定过程效果的主要参数。
振动时效的过程实质上是金属材料内部晶体位错运动、增殖、塞识和缠结的过程
振荡时效在安稳工件尺度精度、提高抗静、动态荷载变形能力方面,均优于热时效。这也是机床行业很多应用振荡时效工艺的原因之一。
国内外很多实验和实践应用现已证明,振荡时效可使工件在长期使用中精度变化量比热时效小,工件尺度安稳所需求的时刻比热时效要短。因此说振荡时效关于安稳工件的尺度精度具有的作用。
振动时效适用于焊接结构件,同样也适用于铸铁、铸钢件和轧钢件等的时效处理。由此推论,该时效方法可适用于伸缩缝型钢和盆式支座的中间钢板、顶板、底盆等工件的时效处理,同时,对新开发的铁路支座仍然适用。
两种时效处理,既有共性又有个性,共性在于两者时效工件后可以达到目的。 振动时效通过微观塑性变形增加位错,热处理通过晶粒细化增加位错,热处理消除应力水平高,与传统谐振振动时效设备相比,适用于工件的应力消除; 一般大型焊接件铸件复合材料工件可采用振动时效技术; 随着振动时效技术的发展,频谱谐波时效技术有望达到热处理消除应力的水平。
振荡时效操作简便易于实现机械化、自动化;可防止金属零件在热时效过程中发生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度下降等缺陷;是目前*能进行二次时效的办法;它又是绿色技术,在时效过程中。