振动时效仪

振动时效是利用工件的共振，给工件施加附加交变应力或变形，当附加交变应力与残余应力叠加，通过材料内摩擦吸收能量，达到或超过材料的某一阀值时，工件发生微观或宏观粘弹塑性力学变化，从而降低和均化工件内部的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。

中华人民共和国国家标准GB/T25712-2010 《振动时效工艺参数选择及效果评定方法》于2010-12-23发布，将于2011-7-1实施

本标准由：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会发布

标准前言： 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草

本标准由中国机械工业联合会提出

本标准由全国铸造机械标准化技术委员会（SAC/TC186）归口

本标准起草单位：济南西格马科技有限公司、济南铸造锻压机械研究所有限公司

本标准主要起草人：汤小牛、刘久明、卢军

构件经过焊接、铸造、锻造、机械加工等工艺工程其内部产生了残余应力，它极大地影响了构件的尺寸稳定性、刚度、强度、疲劳寿命和机械加工性能，甚至导致裂纹和盈利腐蚀。振动时效仪就是利用共振、亚共振的方式对构件进行时效处理，降低和均化构件的残余应力，以保证工件尺寸稳定性。

1、投资少 与热时效相比，它无需庞大的时效炉，可节省占地面积与高昂的设备投资

2、生产周期短 自然时效需经几个月的长期放置，热时效亦需经数十小时的周期方能完成，而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。

3、使用方便 振动时效设备体积小、重量轻、便于携带，我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的零件，但振动时效设备本身仅重几十公斤。

4、无废气机辐射污染 随着环境保护越来越高，大量的热时效炉被拆除，而目前油炉和煤炉的排放扔不达标，而起尽管振动时效有一定噪声，但通过隔离，或错开工作时间等均可得到克服，故振动时效变成了去应力工艺的第一选择。

5、节约能源、降低成本

振动时效技术与传统的热时效相比，具有以下优点：

1、时效效果好。大量的研究和实际应用证明，振动时效对工件的时效效果好于烧煤、重油或煤气的热时效炉，而基本与电炉的时效效果相近，因为振动时效不仅克服了热时效炉温不均而造成消除应力不均匀之难题，而且避免了工件因加热而降低其抗变形能力的影响，所以一般经振动时效处理的工件较一般热时效处理的工件的尺寸稳定性可提高30%以上。

2、灵活性强。振动时效技术的使用不受场地、工件大小、形状、重量等条件的限制，由于振动时效设备只有几十公斤，所以对大型工件可就地进行时效处理。同时根据工艺要求可安排在工件不同的加工工序间进行时效处理。

3、彻底解决了热时效炉窖的环境污染问题。随着人们对环境要求的提高，热时效炉窖的烟气、粉尘、炉渣问题已受到限制，振动时效则能完全避免，这也是振动时效技术被国家环保局近几年一直推广的原因。

4、投资少。振动时效设备的价格一般在6~10万元左右，就能满足几百吨以下工件的时效处理，而对大型工件建造热时效炉窖不仅需投资几十万，而且占地面积大，应用起来不灵活，如果工件少还不值得开炉、工件太大时又装不进炉等。

5、节能显著。振动时效处理一个周下来只用几度电，与热时效比较起来其节能基本在95%以上。

6、效率高。自然时效需经6个月至一年时间，热时效也需要十几至几十个小时一个周期，而振动时效只需十几分钟至一个小时即可完成。

7、特别适合不宜高温时效的材料和零件的消除应力处理，如不锈钢件、有的金属件、焊休后的机械零件等等。2100433B

振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力，当附加动应力与残余应力叠加后，达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内部的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。

振动时效之所以得到各方面的普遍重视，是由于它具有如下的特点：

1、 投资少。与热时效相比，它无需庞大的时效炉，可节省占地面积与昂贵的设备投资。现代工业中的大型铸件与焊接件，如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉，不仅造价昂贵、利用率低，而且炉内温度很难均匀，消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。

2、 生产周期短。自然时效至少需经几个月的长期放置，热时效亦需经数十小时的周期方能完成，而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。而且，振动时效不受场地限制，可减少工件在时效前后的往返运输。如将振动设备安置在机械加工生产线上，不仅使生产安排更紧凑，而且可以消除加工过程中产生的就爱工应力。

3、 使用方便。振动时效设备体积小、重量轻，便于携带。一套设备装置本身全套总重也不过65KG。由于振动时效处理不受场地限制，振动装置又可携至现场。所以这种工艺与热时效相比，使用简便、灵活。

4、 适应性强。它不受工件大小和材质的限制，从几公斤至几百吨的工件都可方便地使用振动时效技术，特别对于一些大、中型工件和热时效变形严重的工件，振动时效就更能显出其优越性能。

5、 节约能源，降低成本。在工件的共振频率下进行时效处理，耗能极小。实践证明，功率与0.25至1马力的机械式激振器可振动150吨以下的工件。故粗略计算其能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。

6、 机械性能显著提高。经过振动处理的工件其残余应力可以被消除30%~55%左右，高拉应力区消除的比例比低应力区大。因此可以提高工件使用强度和疲劳寿命，降低应力腐蚀。可以防止或减少由于热处理、焊接等工艺过程造成的微观裂纹的产生。可以提高工件抗变形的能力，稳定工件的精度，提高工件的精度，提高机械性能。

7、 符合环保要求。整个时效过程避免了热时效的烟气粉尘废渣等污染源。

8、 其它。振动时效操作简便，易于实现机械化自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。