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振动时效首先在70年代起源于美国,后在德、英、法等国得到了广泛的应用,现在国外有8万多台设备在使用中,我国也有5千多台设备,因为振动时效的无比的优越性,又适应现代工业对能源和环保需求,我国从80年代出开始引进使用振动时效工艺,某些方面已取代了传统的热时效和自然时效。

振动时效在国外称vsr(vibratory stress relief)这个复杂的术语表示了一个使金属构件尺寸稳定的物理过程,这个过程是简单的,它的直接结果是解决构件在加工过程中和加工后的变形问题,它利用受控振动对工件进行处理,在今天,这个过程的工艺方法已经非常简单,其设备自动化程度非常之高,已使振动时效的应用变得非常经济和简单易行。

工件在铸造焊接和切削加工过程中,由于受冷、热温度不均匀的作用,在工件表面和内部产生不均匀的残余应力,致使工件处于不稳定状态,降低了工件的尺寸稳定性和机械性能,使工件在加工和使用过程中产生应力变形而失败,尺寸精度得不到保证。为了*和均化残余应力,稳定工件的尺寸精度, 过去通常采用热时效和自然时效的方法,自然时效虽然不耗能源,但周期太长,需要场地太大,不适应大规模生产;热时效是通过把工件加热到相变温度以下,在热状态下加速应力释放,其周期较自然时效大为缩短,应用广泛,但是退火炉造价高,使用费用也高,而且占地面积大,辅助设备多,能耗高,炉温控制困难,工件易氧化,增加了清理工作量。还有因工件受热不均而导致裂变或在冷却过程中产生新的应力。此外,热时效处理劳动条件差,污染环境,机械化自动化水平也不高。振动时效对于*.均化和减小金属构件的残余应力,提高构件抗动载荷变形能力,稳定构件尺寸精度有非常好的效果,经济效益尤其显著。与上述两种时效方法相比,振动时效具有无可比拟的优越性,其特点是:
(1)降低工件内残余应力(峰值应力)30%以上,同时使残余应力分布均匀并处于相对稳定状态。
(2)振动时效处理的工件可提高抗变形能力,与热时效和自然时效相比,振动时效处理的工件的抗静载荷变形能力提高35%以上,抗动载荷变形能力可提高1-3倍。

(3)劳动条件好,无污染,工件没有氧化脱碳现象,无须清理氧化皮,工件保持原由的金属光泽。

(4)振动时效处理后,工件尺寸稳定性提高30-50%。

(5)显著节能,降低成本,缩短周期,与热时效相比,振动时效节约成本90%以上,自然时效周期要半年以上,热时效要1-2天,而振动时效通常仅需半小时,最长不超过50分钟。

(6)设备投资不到热时效的1/10,而且维修简单,维修费用低。

(7)设备轻便易于携带,工艺简单,适应性强,自动化程度高,不受工件大小,重量,工作地点限制,可用于各种金属的铸.焊.锻件,特别是对大中型工件和需要二次时效的工件(半精加工后,淬火后等),是目前使用方便,不受条件限制的最好的时效方法。

(8)振动时效设备对所处理工件的参数自动记录下来,为振动时效效果的判定和检验提供了可靠的依据

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