頻譜振動時效與振動時效、熱時效的區(qū)別

  金屬殘余應(yīng)力消除領(lǐng)域，從最初的自然時效、熱時效發(fā)展到振動時效，技術(shù)一直在進(jìn)步，但各種技術(shù)有優(yōu)勢與有劣勢。在頻譜諧波時效技術(shù)之前，應(yīng)用最為廣泛的是熱時效和亞共振振動時效。熱時效技術(shù)高污染、高能耗、高成本，且技術(shù)效果有賴于爐溫的撐握；較之于熱時效，亞共振振動時效技術(shù)降低殘余應(yīng)力峰值的效果雖有提升但不明顯，加之工藝復(fù)雜、噪聲大、應(yīng)用范圍窄，所以使用范圍也受限制。

以下是各種應(yīng)力消除方法的簡單比較：

自然時效：周期太長，占地面積大，不適應(yīng)大批量生產(chǎn)。

熱時效：費(fèi)用高，占地面積大，輔助設(shè)備多，耗能高，爐溫控制難度大，工件易氧化，增加清理工作量， 且易因受熱不均致裂，并在冷卻過程中產(chǎn)生新的應(yīng) 力，處理時間也較長。

亞共振振動時效：振動時效有低能耗、低成本、攜帶方便等特點(diǎn)，其原理為采用從低頻到高頻掃描尋找所能產(chǎn)生 的固有頻率。但無法解決高剛性、高固有頻率等金屬 材料殘余應(yīng)力的消除問題，應(yīng)用面較窄。

以下介紹最新綠色、高效的時效方式—頻譜諧波振動時效方法。

頻譜諧波振動時效技術(shù)簡介

在21 世紀(jì)初，一種新的振動時效技術(shù)—頻譜 諧波技術(shù)在中國出現(xiàn)了，它摒棄了原有振動時效技術(shù)，突破了原有的技術(shù)瓶頸。因為其獨(dú)有找頻方式與處理頻率，被稱為頻譜諧波技術(shù)。

頻譜諧波技術(shù)不再沿用原有的掃頻方式，而是 通過傅立葉方法對工件進(jìn)行頻譜分析找出工件的幾 十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消 除工件殘余應(yīng)力效果最佳的 5 種不同振型的諧波頻 率進(jìn)行時效處理，達(dá)到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。頻譜諧波方式不論工件大小、頻率剛 性高低、材料特性，均能找出 5 種不同振型的諧波峰。該方法不受激振器的轉(zhuǎn)速范圍限制，對激振點(diǎn)和 拾振點(diǎn)無特殊要求，能夠處理亞共振無法處理的高 剛性、高固有頻率工件，能夠滿足對尺寸精度要求高的工件，振動噪聲低，在機(jī)械行業(yè)的覆蓋面已達(dá)到100％。

頻譜諧波振動時效技術(shù)的原理：

頻譜諧波振動時效技術(shù)是通過傅立葉分析方法對金屬工件進(jìn)行頻譜分析，找出工件的幾十種諧波頻率，從中優(yōu)選出效果最佳的幾種諧波頻率進(jìn)行處理，達(dá)到多維消除殘余應(yīng)力的目的，提高尺寸精度及穩(wěn)定性，防止其變形、開裂，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)金屬工件鑄、鍛、焊以及機(jī)加后的殘余應(yīng)力消除和均化。

通過傅立葉分析，不需掃描，在100HZ內(nèi)尋找低次諧波，施加合適的能量在多個諧波頻率振動，引起高次諧波累積振動產(chǎn)生多方向動應(yīng)力，與多維分布的殘余應(yīng)力疊加，造成塑性變形，從而降低峰值殘余應(yīng)力，同時使殘余應(yīng)力分布均化。

在毛坯狀態(tài)下、粗加工之后、半精加之后用頻譜諧波時效的方式取代原來的熱時效，以消除材料和加工之后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，提高尺寸精度穩(wěn)定性，防止變形開裂。