热处理及振动时效工艺原理及特点

热处理是通过对金属材料进行加热、保温和冷却等操作，改变其组织结构来消除残余应力。一般需要将焊件加热到较高的温度，如退火处理可能需要加热到 500 - 650℃左右，具体温度因材料而异。这个过程能耗高，并且在加热和冷却过程中可能会引起焊件的变形、氧化等问题。


 

振动时效是通过振动设备使焊接箱体产生共振，让构件在共振状态下承受动应力。这种动应力与构件内部的残余应力叠加，经过一定时间的振动，使残余应力峰值降低并重新分布，从而达到消除和均化残余应力的目的。它是在常温下进行的处理方法。

优势体现
 

1、成本方面

热处理需要专门的加热设备，如大型的加热炉等，设备投资成本高。而且热处理过程中的能源消耗大，加热过程需要消耗大量的电能或其他燃料。而振动时效设备相对简单，主要是振动时效装置，其设备购置成本较低。并且在处理过程中，仅需要提供振动设备运行所需的少量电能，运行成本较低。

2、处理效果方面

热处理如果控制不当，如加热速度过快、冷却不均匀等，容易导致焊接箱体产生变形。这是因为在高温下，材料的屈服强度降低，在热应力和残余应力的共同作用下，焊件的形状会发生改变。而振动时效是在常温下进行，不会引起焊件的热变形。同时，振动时效能够使残余应力在构件内部重新分布，降低峰值应力，提高构件的尺寸稳定性，对于大型焊接箱体这种对尺寸精度要求较高的结构非常重要。

3、时间效率方面

热处理通常需要较长的周期，包括加热、保温和冷却过程。例如，对于一些大型焊接结构件的去应力退火，可能需要数小时甚至数天的时间，具体取决于焊件的尺寸和材料等因素。而振动时效处理时间相对较短，一般只需几十分钟到数小时，能够在较短的时间内达到消除残余应力的效果，提高生产效率。
 

4、环保方面

热处理过程中，尤其是在高温加热过程中，可能会产生氧化皮等废弃物。对于一些特殊材料，还可能会因为加热过程中的化学反应产生有害气体。而振动时效过程不涉及化学反应，不会产生氧化皮、有害气体等污染物，是一种较为环保的残余应力消除方法。

华云振动时效设备，消除大型焊接箱体残余应力案例



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