振动时效处理工艺参数选择标准

振动处理工艺主要参数选择标准

振动时效工艺的主要参数为激振力和激振频率。它们直接影响振动处理效果，因此必须做为重点来研究。

1．动应力的范围

正如前章所述，动应力是消除残余应力的必要条件，只有动应力与残余应力之和大于材料的屈服极限，残余应力才能得到释放而调整。从消除残余应力的角度来说，激振动应力越大，残余应力消除的效果越好。所以它们的表达式应该是

σ_动+σ_残>σ_S

但无限加大动应力，可能使被振构件产生破坏。因此，根据实际经验，人们对动应力做了适当的控制：对于铸件，激振动应力可选在10MPa至50MPa的范围内；对于焊接构件，其激振动应力可选在70MPa至140MPa的范围内。

2．激振频率的控制方法

目前振动时效工艺在激振频率的控制上，大约有下面几种方法。

（1）定频共振  即从开始到结束均采用构件的一阶共振频率来激振，同时可进行振幅-时间曲线的监测。这是应用较多的方法。

（2）多频共振  即根据第一次幅-频特性扫描曲线上所显示的所有共振峰对应频率，从低频到高频分别激振一定时间，这在大型焊接构件上应用有助于残余应力的均化。

（3）连续慢扫描加共振  类似于幅-频特性曲线扫描法。在第一共振峰的前沿用3～5分钟时间慢扫描至共振。再经10分钟共振后再经2～3分钟使频率逐步升到第二共振峰进行共振。直到将所有共振峰扫描完再重复一次即可。这样做的目的在于防止因应变速度的突然增大造成焊缝处出现脆性裂纹，可提高疲劳寿命。

除上述两主要参数外，关于激振时间可由振动处理过程中记录器上画出的振幅-时间曲线来确定。一般取曲线变平后五分钟为结束振动时间。后五分钟是使微观应力得到进一步释放以稳定振动处理效果。