從微觀方面分析,振動時效可視為一種以循環載荷的形式施加于零件上的一種附加應力。當工件受到振動,施加于零件上的交變應力與零件中的殘余應力疊加。當應力疊加的結果達到一定的數值后,在應力集中嚴重部位就會超過材料的屈服極限而發生塑性變形。這塑性變形降低了該處殘余應力峰值,并強化了金屬基體,而后振動又在另一些應力集中較嚴重的部位上產生同樣作用,直至振動附加應力與殘余應力疊加的代數和不能引起任何部位的塑性變形為止,此時,振動消除和均化殘余應力及強化金屬的過程就結束。
傳統振動時效設備在應用中的問題有那些?
1振動時效必須是受過專業培訓的人員操作,一般的工人即使受過培訓也很難掌握這項技術;
2有些復雜的工件必須是熟練的專業技術人員操作,一般工廠很難做到;
3工件在單件生產時調整相當繁瑣,拾振器支撐點和激振點很難調到佳狀態,一種工件就需要制訂一種工藝;
4振動時效設備需要操作者確定處理參數,對人的技能要求比較高。
5由于有效振型較少,經振動時效處理后達不到較高精度要求,很難納入工藝。
6許多工件由于剛性和固有頻率太高,找不到共振峰無法振動;機械制造業覆蓋面僅為23%。
7噪聲過大也是難以推廣的主要原因。