振動時效技術

用振動的方法消除金屬構件的殘余應力技術，于1900年在美國就取得了專利。但由于人們長期使用熱時效，加上當時對振動消除應力的機理還不十分明確，且高速電機尚未出現造成設備沉重、調節不便，因此該項技術一直未得到發展和應用。

　　直到60年代由于能源危機，美國、英國、日本、聯邦德國等國才又開始研究振動時效的機理和應用工藝。特別是到70年代由于可調高速電機的出現，推動了振動消除應力裝置（VSR系統）的發展：1973年英國制成手提式VSR系統即VCM80，后來美國馬丁工程公司也研制出比較先進的設備LT-100R型VSR系統。法國和蘇聯也分別生產出PSV型和NB型VSR系統。這些比較先進的激振裝置，促進了振動消除應力工藝的發展和應用。

據統計，目前世界上正在使用的VSR系統約有一萬臺以上。美國采用振動時效工藝的有700多個公司，蘇聯和東歐一些國家也在大量使用，都取得了明顯的經濟效益。許多國家都已將振動時效定為某些機械構件必須采用的標準工藝。在英國幾乎沒有一家公司不使用該項技術的。

振動處理在國外的應用范圍比較廣，被處理構件的類型也比較多。例如：

　　1．英國一機床公司生產大型精密機床，其床身與立柱要求精度為0.01mm/2m。過去采用熱時效其精度保持性較差，后來改用振動時效，滿足了精度要求，因此現在已將振動時效定為該項產品的標準工藝。

　　2．英國生產的鋁合金鑄造精密泵體，其尺寸為275×300×150mm，也是用振動時效來保證其精度的。

　　3．美國PX工程公司，用振動時效來消除8噸重的焊接結構齒輪的內應力，用以減少焊接裂紋。

　　4．美國Pont Land電子專業公司，用該項技術處理4噸重的鍛件毛坯。該公司規定鍛件進行三次振動處理：

　　（1）毛坯（2）粗加工后（3）精加工后。三次處理后即保證了鍛件的穩定性。

5．美國華盛頓鋼鐵公司，對該公司生產的47噸重的剪床座進行振動處理。剪床座是用152mm至203mm厚的鋼板焊成，加強筋厚為38mm至76mm這樣大而重的構件只用40分鐘的振動處理就代替了過去的熱時效處理。

6．美國西北工業公司對2800噸重的海洋鐵塔及1280噸重的鉆井平臺也采用過振動時效處理。

　　7．英國對陸上井口平臺采用振動時效，井口平臺是由管徑為200mm的鋼管焊成6m×6m×2m管型構架。

　　8．英國噴氣發動機火焰筒襯里，由于焊后熱膨脹而發生裂紋，報廢率占30％以上，后來采用振動時效工藝，報廢率幾乎為零。

　　9．英國生產的所有專用機床床身都是用振動時效代替熱時效。有三十多家機床廠和十多個鍛壓設備廠都是將振動時效作為標準的生產工藝。

　　美、英等國在其它工業部門也大里采用振動時效，如造紙機械廠、船舶軸承廠、激光焊機廠、齒輪箱制造廠、紡織機械廠、軋鋼設備廠、印刷機械廠、泵制造廠、采油設備廠、發電設備廠、鍋爐廠等都應用振動時效來消除構件的應力。

　　自1975年以來,振動時效技術在我國也得到了較快的發展和推廣，在機床鑄件上取得了較大的突破。

多年來，關于振動時效對焊接構件疲勞壽命的影響是國內外專家極為關心和爭論的焦點問題。我國一些單位做了許多研究，得出的結論認為，振動時效對金屬材料的力學性能有較大的影響，合理的振動時效工藝可以提高焊接構件的疲勞壽命。這些結論為振動時效在焊接構件上的應用奠定了理論基礎。

振動時效工藝在國內經二十余年的研究應用，許多企業都在一些重要的基礎部件中應用了振動時效技術。