很多大型焊接機(jī)架、箱體、容器等構(gòu)件，由于缺少相應(yīng)尺寸退火爐，加之部分構(gòu)件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及加工本身的限制，無法采用熱時效進(jìn)行殘余應(yīng)力消除。因此迫切需要一種可靠、的消除殘余應(yīng)力的工藝方法。

    振動時效工藝簡稱VSR技術(shù)，自20世紀(jì)70年代末從國外引進(jìn)，經(jīng)過國內(nèi)的系統(tǒng)研究和消化吸收后，已在航天航空、機(jī)床、冶金、造船、礦山機(jī)械及紡織機(jī)械等行業(yè)推廣使用，而且還制定了相應(yīng)的指導(dǎo)技術(shù)文件和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

    振動時效是通過控制激振器，利用被處理工件自身的共振頻率，給工件施加一個與其共振頻率相適應(yīng)的周期激振力使工件產(chǎn)生共振。工件各個部位獲得一定的振動能量，這種能量一部分使工件產(chǎn)生宏觀諧振，另一部分消耗在工件內(nèi)部阻尼和微觀的塑性變形上。隨著應(yīng)力集中區(qū)大量位錯的滑移、空位和晶界的擴(kuò)散，歪曲的晶格逐漸減少，振動能量更多地轉(zhuǎn)向使工件產(chǎn)生宏觀諧振，隨著振動處理時間的延長，工件的振幅逐漸增大，工件的共振頻率逐漸減小，當(dāng)工件的殘余應(yīng)力被消除完畢時，這些參數(shù)的變化亦趨向穩(wěn)定。

    某公司攪拌器結(jié)合件全長7.5m，回轉(zhuǎn)直徑約3m，全重4.3噸，為低合金鋼焊接結(jié)構(gòu)。采用振動時效處理，激振器zui大激振力10KN，可激振工件zui大重量50噸。

    該件號為軸類零件，參照典型梁型工件振動處理工藝進(jìn)行。首先了工裝支架在距兩軸端約總長2／9的部位支撐工件，支架支撐工件處采用橡膠哈夫墊支撐，激振器固定在攪拌軸*，拾振器用磁鐵吸緊在一端。考慮到攪拌器殘余應(yīng)力較大，決定在攪拌軸截面上互相垂直的兩個方向上都進(jìn)行處理，其中一個為主振，另一個為附振。主振時間定為15分鐘，附振時間5分鐘。經(jīng)過試振，對支撐位置、激振器裝夾位置、拾振器位置進(jìn)行了凋整，激振器偏心檔位選擇為60°，工件達(dá)到了較好的振動效果。在確定好以上工藝參數(shù)后，對工件進(jìn)行了振動時效。

    攪拌器主振后，從相關(guān)曲線判斷，達(dá)到振動時效工藝效果?？紤]到攪拌器殘余應(yīng)力較大，又將攪拌軸轉(zhuǎn)動90°，重新裝夾激振器及拾振器，進(jìn)行了5分鐘的附振以加強(qiáng)振動時效效果。附振時相關(guān)曲線已趨穩(wěn)定，說明工件的殘余應(yīng)力已消除完畢，振動已不再產(chǎn)生消除和均化殘余應(yīng)力和強(qiáng)化金屬的作用。

    攪拌器經(jīng)振動時效消除應(yīng)力處理后，通過比照有關(guān)振動時效處理標(biāo)準(zhǔn)，證明振動時效技術(shù)在降低乃至消除攪拌器類零部件殘余應(yīng)力方面，是一種簡便、有效、節(jié)能、環(huán)保和快捷的*工藝，不受工件尺寸、重量、結(jié)構(gòu)以及場地的限制，值得應(yīng)用與推廣?，F(xiàn)在，振動時效工藝在西格馬公司的大力推動下正在全國其他一些大型零部件加工中也得到了廣泛應(yīng)用。