時(shí)效振動(dòng)儀是工程材料常用的一種消除其內(nèi)部殘余內(nèi)應(yīng)力的方法，是通過振動(dòng)，使工件內(nèi)部殘余的內(nèi)應(yīng)力和附加的振動(dòng)應(yīng)力的矢量和達(dá)到超過材料屈服強(qiáng)度的時(shí)候，使材料發(fā)生微量的塑性變形，從而使材料內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力得以松弛和減輕。 在以前，常使用振動(dòng)的方法消除金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力技術(shù)。但由于人們長(zhǎng)期使用熱時(shí)效，加上當(dāng)時(shí)對(duì)振動(dòng)消除應(yīng)力的機(jī)理還不十分明確，且高速電機(jī)尚未出現(xiàn)造成設(shè)備沉重、調(diào)節(jié)不便，因此該項(xiàng)技術(shù)一直未得到發(fā)展和應(yīng)用。直到60年代由于能源危機(jī)，美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)才開始研究時(shí)效振動(dòng)儀的機(jī)理。到了70年代由于可調(diào)高速電機(jī)的出現(xiàn)，推動(dòng)了振動(dòng)消除應(yīng)力裝置的發(fā)展。振動(dòng)時(shí)效效果與熱時(shí)效基本相當(dāng)，振動(dòng)時(shí)效的采用*解決了熱時(shí)效爐窯對(duì)環(huán)境的污染問題。振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的實(shí)質(zhì)是要消除工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力,提高工件的松弛剛度和尺寸穩(wěn)定性,從殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā),建立殘余應(yīng)力的力學(xué)模型,運(yùn)用微觀力學(xué)的方法分析位錯(cuò)及其塞積群的應(yīng)力場(chǎng),研究外力作用下塞積的開通與殘余應(yīng)力釋放的關(guān)系,得出了釋放內(nèi)部殘余應(yīng)力的宏觀激振動(dòng)應(yīng)力條件,并分析了振動(dòng)時(shí)效效果對(duì)金屬構(gòu)件疲勞壽命的影響以及振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的適用性。
多年來，關(guān)于時(shí)效振動(dòng)儀對(duì)焊接構(gòu)件疲勞壽命的影響是國(guó)內(nèi)外專家關(guān)心和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)問題。我國(guó)一些單位得出的結(jié)論認(rèn)為，時(shí)效振動(dòng)儀對(duì)金屬材料的力學(xué)性能有較大的影響，合理的振動(dòng)時(shí)效可以提高焊接構(gòu)件的疲勞壽命。這些結(jié)論為時(shí)效振動(dòng)儀在焊接構(gòu)件上的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。時(shí)效振動(dòng)儀工藝在國(guó)內(nèi)經(jīng)二十余年的研究應(yīng)用，許多企業(yè)都在一些重要的基礎(chǔ)部件中應(yīng)用了時(shí)效振動(dòng)儀技術(shù)：
1．大型電站設(shè)備中的發(fā)電機(jī)機(jī)座、端蓋、座環(huán)、水輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)葉。
2．中國(guó)重型機(jī)器廠制造的軋鋼設(shè)備中的焊接結(jié)構(gòu)件，大型鍛造轉(zhuǎn)軸。
3．組合機(jī)床床身焊接件和CD6140普通車床鑄造床身。
4．內(nèi)燃機(jī)車轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)件，用時(shí)效振動(dòng)儀提高疲勞壽命和柴油機(jī)機(jī)體粗加工后的二次振動(dòng)時(shí)效，防止機(jī)體在使用中出現(xiàn)疲勞裂紋。
5．一些無法進(jìn)行時(shí)效處理的大型金屬結(jié)構(gòu)，如爐殼、托圈、拱頂、鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)等。
6．航天領(lǐng)域中的重大項(xiàng)目中的大型金屬結(jié)構(gòu)焊接后用時(shí)效振動(dòng)儀消除應(yīng)力。
7．單晶爐爐殼、爐門都由不銹鋼焊接制造，不能加熱時(shí)效處理，采用時(shí)效振動(dòng)儀，即防止了變形，又提高了抗腐蝕能力。
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