振动时效技术激振频率的选择

 振动时效工艺     |      2018-12-20 10:39
金属工件残余应力调整的必要参数是动应力而不是频率。静载、冲击、振动荷载都可以起到调整残余应力的作用,例如焊接工件时长用锤击法松弛应力。但是,由于振动时效的本质就是给工件能量,使之畸变原子回复,工件共振时同样的激振力能激起更大的振动量,所以在共振时工件可以说是最经济的。在共振状态下,可用最小的振动能量使物体产生最大的振动应力;使物体中残余应力消除得最多;获得尺寸稳定化效果最好。因而我们应该采用共振处理。各种工件的共振频率不同,这是工件材质、重量、形状、刚度等因素造成的。刚性及对称性好的工件固有频率高。共振频率的大小还和激振点、支撑点的选择有关。至于使用工件的几阶共振对时效效果最为有利,。一般说来,低阶振动噪声低,对设备要求也没高阶振动高,低阶时效效果不如高阶均匀。高阶频率振动,处理效果均匀,但高阶振动,对设备要求比低阶高,另外,处理时噪声较大。
 
振动时效激振器
在轮胎机传递环的振动时效中,从l000r/min到600or/min共有三个共振峰,分别为(275Or/m;3.19)、(43oor/m;2.09)和(580Or/m;2.89)。用第一个峰时效后,经残余应力测试,应力下降30%;用第二个峰值时效后,残余应力下降n%;用第三个峰值时效后,应力下降14%。显然,采用峰值较高、频率较低的共振峰进行时效效果最好。
所以,我们可以得出结论,在低频振动时残余应力峰值下降最为明显,而在高频振动时效比较均匀,在振动时效处理时可综合考虑上述因素来选择其一,可采用高低频振动时效相结合的方法。

振动时效

考虑到共振状态,振动不稳定,可能对激振设备或工件产生损伤,一般选用工件的偏离固有频率附近激振。文献指出取共振频率的13/一2/3为激振频率,本章后面的分析会提到,因为在时效过程,工件的共振频率会有所下降,所以,激振频率理论上应随激振过程的进行而调整,以避开工件在共振频率上振动。