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振动时效在过去二十几年中，得以迅速发展，但其效果如何，是大家所关心的问提。本文仅就这个问题。谈些看法力求能够说明它。但由于水平所限，难免有错误，请批评指正。 一. 振动能消除焊接件的残余应力 大家都知道，焊接会产生很大的残余应力，我们利用这点，制成如图一所示的六块试样，其编号为1#-6#，材质为A3，板厚30mm。 在其一面沿纵向堆焊两条8mm宽，2-3mm高的焊道（见图一）。由于焊接应力的作用，钢板呈弧形挠曲，沿纵向中心线附近可认为产生一弹性应力场。从材料力学可知（1）沿纵向拉（压）应力σmax=E·Ymax/ρ其中E为杨氏模量，Ymax =I/2板厚=15mm，ρ=1/2（h+12/4H） H为挠曲直，I为工件长。 专业研发、生产、销售:测漏机,检漏机,试漏机,测漏仪,塑料瓶装袋机,垫片冲裁入盖机,客服热线：13929416960. 
用此式计算出其拉（压）应力在11.9-16.7kg/mm2之间。 将这六件做不同的处理：1#.2#不做任何时效，3#.4#振动时效，5#.6#热时效。 振动时效规范：扫描得一阶共频为52.9Hz（3172转/分），二节线距两端面340mm，沿纵向振幅分布列于表一。在52.2Hz（3132转/分）共振30分钟。 表一.3# 4#试样振动加速度分布
由图二可知：3#.4#试样纵向振幅为正弦形，最大振幅约为12个加速度。
为测这六块试样的残余应力，在每件距其一端400mm处划出150×160mm的方块，沿纵向中心线，在如图一所示的位置上贴两张3×5（片基距）的纸基120Ω电阻片。用刨床或手锯，将这150Χ160mm的方块缓慢切下（以不产生残余应力为限）。同时用YJ-5型静态电阻应变仪测出释放应变，再用公式σr=E·ε计算释放应力的大小。其中： E为杨氏模量，ε为测得的微应变数 。计算结果列于表二。 表二：消除应力比较表 应力单位：公斤/平方毫米
从表二可知：没经时效的1#.2#试样释放出的应力几乎等于焊接时的残余应力，这表明我们所用的方法是可靠的。从表二还可看出，振动消除应力71.9%，热时效消除应力84.3%，振动和热时效能消除残余应力的大部分。振动时效消除的应力虽然比热时效略低但振动有许多优点，比如，经振动工件松弛刚度比热时效有显著体高，在动载和静载下的变形显著降低等，都表示了它可与热时效相媲美。 注：松弛刚度是指工件产生松弛时的最小应力值小 二. 振动能使中小型铸件尺寸稳定 振动也能消除中.小型铸件的残余应力吗？为此，我们做了下述实验：用C5116A（1米6立车）的立刀架滑枕（件号55011）七件，振动时效后长期观测其几何尺寸的变化。 按工艺规定：55011件需二次热时效，否则因导轨面挠曲而易擦伤。我们试验的目的是看振动时效能否使工件尺寸稳定，进而用振动时效代替热时效。55011件如图二所示。 扫频（激振力频率从低缓慢向高调整）证明：我们现用的激振器不能使这固有频率300Hz的工件共振，为此，采用了如下的降拼措施：用M20的螺栓三支将工件对接（01#与03#对接，04#与05#对接). 扫频得一、二、三阶共振频率为31.5Hz，62.9Hz91.9Hz。令工件在31.5Hz振25分钟。弹性两点支撑，支点分别在距两端700mm处，沿纵向的加速度、相角。其振型如图三所示。
将这七件（四件振动的、三件没振的）三点支撑，放在300mm以上陈旧水泥地面上，调水平后，测各件两导轨的平直性。 用德国蔡氏合向水平仪，每件分七段.从小头80 mm处测起，仪器精度：2μ/200mm。室温为22℃±2o.01#-03#,04#-05#振前测量一次，振后再测一次，振动使变形提前发生了，最大变形达24.0微米。说明了振动使工件变形（但不大）。 在同一天测量其余三件导轨的平直性，然后每隔一个月测量一次，所得结果。 因为仪器的精度为2μ/200mm ，若变形量低于3微米的测量段认为没变形，则振动件的变形段数占段数的10.4%，没振动件的变形段数却占段数的24.3%，比振动件的大一倍还多。从图四可看出；振动件半高宽（峰值0.70处）窄，而没有振动件，半高宽宽说明没振动件数据弥散，大变形量的段数占的比重大；而振动件，数据集中在在小变形段上，大变形量的段数占的比重小。
所以，我们认为振动可使中.小铸件尺寸稳定。 三.振动能使大型铸件尺寸稳定 为了进一步观察振动时效对大型铸件的尺寸稳定效果，我们用CW6163/3000万能车床床身静止半年，定期测量其上母线的平直度（纵向平直度）和扭曲变形。 |
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