振動時效去應力工藝

主題內容與適用范圍

本標準規定了振動時效工藝參數的選擇及技術要求和振動時效效果評定方法.

本標準適用于材質為碳素結構鋼,低合金鋼,不銹鋼,鑄鐵,有色金屬(銅,鋁,鋅其合金)等

鑄件,鍛件,焊接件的振動時效處理.

2　術語

掃頻曲線---將激振器的頻率緩慢地由小調大的過程稱掃頻.隨著頻率的變化,工件振

動響應發生變化.反映振動響應與頻率之間關系的曲線,稱掃頻曲線,如A---f稱振幅

頻率曲線；a-f稱加速度頻率曲線.

注：A表示振幅,a表示加速度,f表示頻率.　激振點---振動時效時,激振器在工件上的夾持點稱激振點.

3　工藝參數選擇及技術要求

首先應分析判斷出工件在激振頻率范圍內的振型.

振動時效裝置(以下簡稱裝置)的選擇.

裝置的激振頻率應大于工件的zui低固有頻率.

裝置的zui大激振頻率小于工作的zui低固有頻率時,應采取倍頻(或稱分頻)降頻等措施.

裝置的激振力應能使工件內產生的zui大動應力為工作應力的1/3~2/3.

裝置應具備自動掃頻,自動記錄掃頻曲線,指示振動加速度值和電機電流值的功能.穩

速精度應達到+lr/min.

支撐工件,裝卡激振器和拾振器

為了使工作處于自由狀態,應采用三點或四點彈性的支撐工件,支撐位置應在主振頻率

的節線處或附近.為使工件成為兩端簡支或懸臂,則應采用剛性裝夾.

激振器應剛性地固定在工件的剛度較弱或振幅較大處,但不準固定在工件的強度和剛度

很低的如大的薄板平面等部位,固定處應平整.

懸臂裝夾的工件,一般應掉頭進行第二次振動時效處理.特大工件,在其振動響應薄弱

的部位應進行補振.

拾振器應固裝在遠離激振器并且振幅較大處.

工件的試振

不允許試振的工件存在縮孔,夾渣,裂紋,虛焊等嚴重缺陷.

選擇激振器偏心檔位,應滿足使工件產生較大振幅和裝置不過載的要求,必要時先用手

動旋鈕尋找合適的偏心檔位.

*次掃頻,記錄工件的振幅頻率(A-f)曲線,測出各階共振頻率值,節線位置,波峰位

置.

必要時通過調整支撐點,激振點和拾振點的位置來激起較多的振型.

測定1-3個共振峰大的頻率在共振時的動應力峰值的大小.

選擇動應力大,頻率低在共振頻率作為主振頻率.

按主振型對支撐,拾振位置進行zui后調整.

注：主振頻率的振型稱為主振型.

　工件的主振

在亞共振區內選擇主振峰峰值的1/3-2/3所對應的頻率主振工件.

主振時裝置的偏心檔位應使工件的動應力峰值達到工作應力的1/3-2/3,并使裝置的輸

出功率不超過額定功率的80%.

進行振前掃頻,記錄振前的振幅時間(A-f)曲線.

主振工件,記錄振幅頻率(A-t)曲線.

起振后振幅時間(A-t)曲線上的振幅上升,然后變平或上升后下降然后再變平,從變平

開始穩定3-5犿犻狀為振動截止時間,一般累計振動時間不超過40犿犻狀.

進行振后掃頻,記錄振幅頻率(A-f)曲線.

批量生產的工件可不作振前,振后掃頻.

有些工件可作多點激振處理,有些工件可用附振頻率作多頻共振輔助處理.是否調整支

撐點,拾振點位置視工件而定.

注：主振頻率以外的各共振頻率稱為附振頻率.

工件存在如夾渣,縮孔,裂紋,虛焊等缺陷,在振動時效中這類缺陷很快以裂紋擴展的形

式出現時,應立即中斷時效處理.工件排除缺陷后,允許重新進行振動時效.

振動時效工藝卡和操作記錄卡

批量生產的工件進行振動時效處理時,必須制訂"振動時效工藝卡",操作者必須嚴格執

行并填寫"振動時效操作記錄卡"在工件上作已振標記.

"振動時效工藝卡"應按3.1-3.5條的要求,試驗三件以上,找出規律后制訂.

"振動時效工藝卡"和"振動時效操作記錄卡"的內容和格式分別參照附錄犅和附錄犆.

鑄件振動時效時,應使動應力方向盡量與易變形方向一致.

制訂焊接件振動時效工藝時,應明確工件上承受力的主要焊縫和焊縫.振動處理中,

其振動方向應使工件承受力的主要焊縫處的動應力zui大或較大.

4　振動時效工藝效果評定方法

　參數曲線觀測法

振動處理過程中從振幅時間(A-f)曲線和振前,振后振幅頻率(A-f)曲線的變化來監

測.

2出現下列情況之一時,即可判定為達到振動時效工藝效果.

a 振幅時間(A-t)曲線上升后變平.

b 振幅時間(A-t)曲線上升后下降然后變平.

c振幅頻率(A-f)曲線振后的比振前的峰值升高.

d振幅頻率(A-f)曲線振后的比振前的峰值點左移.

e振幅頻率(A-f)曲線振后的比振前的帶寬變窄.

3振動處理過程中,如果不出現4.1.2條中所列的任一情況時,應重新調整振動參數,按上

述規定的條款再進行時效處理后,重新檢驗.

4制訂有"振動時效工藝卡"的批量生產的工件,在振動時效時,用4.1.2條的a,b款

中只要出現一種情況,便可判定為達到振動時效工藝效果的方法來檢驗,并不再作下述

檢驗.

　殘余應力檢測法

使用盲孔法,也可使且X射線衍射法.

被振工作振前,振后的殘余應力測定點數均應大于5個點.

用振前,振后的應力平均值(應力水平)來計算應力消除率,焊件應大于30%,鑄鍛件應

大于20%.

3用振前,振后的zui大應力與zui小應力之差值來衡量均化程度,振后的計算值應小于振前

的計算值.

精度穩定性檢測法

以要求精度穩定性為主的工件,振后應進行精度穩定性檢驗.

a精加工后檢驗.

b放置定期檢驗靜尺寸穩定性,在放置15d時*次檢驗,以后每隔30d檢驗一次,總

的靜置時間半年以上.

c在動載荷后檢驗.

應根據具體情況選用上述條款.

各種檢驗結果均應達到設計要求.

1991-11-30發布      1992-07-01實施

1　主題內容與適用范圍

本標準規定了振動時效工藝參數的選擇及技術要求和振動時效效果評定方法.

本標準適用于材質為碳素結構鋼,低合金鋼,不銹鋼,鑄鐵,有色金屬(銅,鋁,鋅其合金)等

鑄件,鍛件,焊接件的振動時效處理.

2　術語

掃頻曲線---將激振器的頻率緩慢地由小調大的過程稱掃頻.隨著頻率的變化,工件振

動響應發生變化.反映振動響應與頻率之間關系的曲線,稱掃頻曲線,如A---f稱振幅

頻率曲線；a-f稱加速度頻率曲線.

注：A表示振幅,a表示加速度,f表示頻率.

激振點---振動時效時,激振器在工件上的夾持點稱激振點.

3　工藝參數選擇及技術要求

1首先應分析判斷出工件在激振頻率范圍內的振型.

振動時效裝置(以下簡稱裝置)的選擇.

1裝置的激振頻率應大于工件的zui低固有頻率.

2裝置的zui大激振頻率小于工作的zui低固有頻率時,應采取倍頻(或稱分頻)降頻等措施.

3裝置的激振力應能使工件內產生的zui大動應力為工作應力的1/3~2/3.

4裝置應具備自動掃頻,自動記錄掃頻曲線,指示振動加速度值和電機電流值的功能.穩

速精度應達到+lr/min.

支撐工件,裝卡激振器和拾振器

1為了使工作處于自由狀態,應采用三點或四點彈性的支撐工件,支撐位置應在主振頻率

的節線處或附近.為使工件成為兩端簡支或懸臂,則應采用剛性裝夾.

2激振器應剛性地固定在工件的剛度較弱或振幅較大處,但不準固定在工件的強度和剛度

很低的如大的薄板平面等部位,固定處應平整.

3懸臂裝夾的工件,一般應掉頭進行第二次振動時效處理.特大工件,在其振動響應薄弱

的部位應進行補振.

4拾振器應固裝在遠離激振器并且振幅較大處.

4　工件的試振

1不允許試振的工件存在縮孔,夾渣,裂紋,虛焊等嚴重缺陷.

2選擇激振器偏心檔位,應滿足使工件產生較大振幅和裝置不過載的要求,必要時先用手

動旋鈕尋找合適的偏心檔位.

3*次掃頻,記錄工件的振幅頻率(A-f)曲線,測出各階共振頻率值,節線位置,波峰位

置.

4必要時通過調整支撐點,激振點和拾振點的位置來激起較多的振型.

5測定1-3個共振峰大的頻率在共振時的動應力峰值的大小.

6選擇動應力大,頻率低在共振頻率作為主振頻率.

7按主振型對支撐,拾振位置進行zui后調整.

注：主振頻率的振型稱為主振型.

工件的主振

1在亞共振區內選擇主振峰峰值的1/3-2/3所對應的頻率主振工件.

2主振時裝置的偏心檔位應使工件的動應力峰值達到工作應力的1/3-2/3,并使裝置的輸

出功率不超過額定功率的80%.

3進行振前掃頻,記錄振前的振幅時間(A-f)曲線.

4主振工件,記錄振幅頻率(A-t)曲線.

5起振后振幅時間(A-t)曲線上的振幅上升,然后變平或上升后下降然后再變平,從變平

開始穩定3-5犿犻狀為振動截止時間,一般累計振動時間不超過40犿犻狀.

6進行振后掃頻,記錄振幅頻率(A-f)曲線.

7批量生產的工件可不作振前,振后掃頻.

8有些工件可作多點激振處理,有些工件可用附振頻率作多頻共振輔助處理.是否調整支

撐點,拾振點位置視工件而定.

注：主振頻率以外的各共振頻率稱為附振頻率.

9工件存在如夾渣,縮孔,裂紋,虛焊等缺陷,在振動時效中這類缺陷很快以裂紋擴展的形

式出現時,應立即中斷時效處理.工件排除缺陷后,允許重新進行振動時效.

3.6　振動時效工藝卡和操作記錄卡

1批量生產的工件進行振動時效處理時,必須制訂"振動時效工藝卡",操作者必須嚴格執

2"振動時效工藝卡"應按3.1-3.5條的要求,試驗三件以上,找出規律后制訂.

3.6.3"振動時效工藝卡"和"振動時效操作記錄卡"的內容和格式分別參照附錄犅和附錄犆.

3.7　鑄件振動時效時,應使動應力方向盡量與易變形方向一致.

3.8　制訂焊接件振動時效工藝時,應明確工件上承受力的主要焊縫和焊縫.振動處理中,

其振動方向應使工件承受力的主要焊縫處的動應力zui大或較大.

4　振動時效工藝效果評定方法

4.1　參數曲線觀測法

4.1.1振動處理過程中從振幅時間(A-f)曲線和振前,振后振幅頻率(A-f)曲線的變化來監

測.

4.1.2出現下列情況之一時,即可判定為達到振動時效工藝效果.

a 振幅時間(A-t)曲線上升后變平.

b 振幅時間(A-t)曲線上升后下降然后變平.

c振幅頻率(A-f)曲線振后的比振前的峰值升高.

d振幅頻率(A-f)曲線振后的比振前的峰值點左移.

e振幅頻率(A-f)曲線振后的比振前的帶寬變窄.

4.1.3振動處理過程中,如果不出現4.1.2條中所列的任一情況時,應重新調整振動參數,按上

述規定的條款再進行時效處理后,重新檢驗.

4.1.4制訂有"振動時效工藝卡"的批量生產的工件,在振動時效時,用4.1.2條的a,b款

中只要出現一種情況,便可判定為達到振動時效工藝效果的方法來檢驗,并不再作下述

檢驗.

4.2　殘余應力檢測法

4.2.1使用盲孔法,也可使且X射線衍射法.

4.2.1.1被振工作振前,振后的殘余應力測定點數均應大于5個點.

4.2.1.2用振前,振后的應力平均值(應力水平)來計算應力消除率,焊件應大于30%,鑄鍛件應

大于20%.

4.2.13用振前,振后的zui大應力與zui小應力之差值來衡量均化程度,振后的計算值應小于振前

的計算值.

4.3　精度穩定性檢測法

4.3.1以要求精度穩定性為主的工件,振后應進行精度穩定性檢驗.

a精加工后檢驗.

b放置定期檢驗靜尺寸穩定性,在放置15d時*次檢驗,以后每隔30d檢驗一次,總

的靜置時間半年以上.

c在動載荷后檢驗.

應根據具體情況選用上述條款.

4.3.2各種檢驗結果均應達到設計要求.