前言
國內外的實踐和研究表明，振動時效是一種介于自然時效和熱時效兩者之間的時效方法，經過一年自然時效的工件，殘余應力僅下降2-10％ ，但是卻較大地提高了工件的松弛剛度。因而工件的尺寸穩(wěn)定性好，然而因時間較長，一般不采用。熱時效通常認為可以消除殘余應力為70-80％，我國若干廠家熱時效消除殘余應力的統(tǒng)計說明，實際生產中，熱時效消除殘余應力為20-60％，而且能耗大、成本高，振動時效可以消除殘余應力20-50％，比熱時效低，但比自然時效高，主要是降低殘余應力峰值；它和自然時效一樣，能提高工件的松弛剛度，而熱時效能則工件的松弛剛度下降。因而振動時效工件的尺寸穩(wěn)定性與熱時效工件相當。此外，振動時效還具有投資小，生產周期短，節(jié)約能源，降低成本等優(yōu)點。
我公司從1981年開始采用振動時效，對電動機、發(fā)電機的焊接結構件進行時效處理。十余年的實踐證明，振動時效處理后的電機結構件能滿足尺寸穩(wěn)定性要求，未出現影響電機安裝和使用的情況，我們曾經用盲孔法對1250KW柴油發(fā)電機機座和端蓋進行振前、振后殘余應力測試，測試結果表明機座和端蓋的殘余應力降幅的平均值分別為33.2％ 、34.3％。由于我公司產品結構調整，水輪機結構件的外形尺寸越來越大，加工周期越來越短，為滿足生產需要。我們對某型水輪機座環(huán)進行了振動時效工藝試驗和振前、振后殘余應力測試。
2、振動時效工藝過程：
2.1振動時效設備：
1）控制箱：SSIN100A型
2）激振器：功率2.2KW，最大激振力35KN，最高轉速8000轉/分
2.2工件支撐位置和激振器裝夾位置：工件上環(huán)朝下、下環(huán)朝上水平放置于專用支撐墊上，對座環(huán)共振三次，第1次激振器裝夾在上環(huán)，第2、3次振動在下環(huán)。
3、應力測試點位置：
本次應力測試采用磁測法，分別檢測振動時效前、后的應變電流變化，根據應力測試的要求，測試點均選在座環(huán)上焊縫的焊趾處，分7個區(qū)（每個區(qū)測2個點），共選取14個測點。
振前、振后應變電流：
|
測點 序號 |
振前電流值（mA) | 振后電流值（mA) | ||||
| I0 | I0 | I0 | I0 | I0 | I0 | |
| 1 | -0.64 | 0.08 | 0.79 | -4.84 | -2.85 | -4.5 |
| 2 | -2.64 | -3.36 | -2.64 | -4.6 | -4.57 | -5.87 |
| 3 | -3.80 | -3.87 | 7.87 | -3.3 | -2.6 | -2.9 |
| 4 | -4.65 | -3.24 | -2.69 | -4.7 | -4.6 | -3.35 |
| 5 | -5.18 | -3.80 | -4.35 | -4.41 | -4.25 | -4.44 |
| 6 | -4.7 | -5.36 | -7.4 | -3.54 | -3.47 | -4.8 |
| 7 | -4.58 | -7.82 | -7.21 | -2.99 | -3.85 | -5.46 |
| 8 | -7.14 | -6.47 | -8.33 | -6.56 | -6.03 | -5.0 |
| 9 | 1.2 | 0.9 | -0.33 | 0.53 | 0.26 | 1.00 |
| 10 | 1.37 | 1.6 | -0.92 | 1.11 | 0.40 | 1.16 |
| 11 | -2.88 | -2.55 | -2.04 | -2.66 | -2.18 | -3.88 |
| 12 | -4.94 | -4.94 | -5.87 | -3.47 | -4.33 | -3.43 |
| 13 | -1.67 | -0.59 | -1.12 | -0.78 | -0.88 | -0.83 |
| 14 | -3.58 | -1.84 | -2.61 | -1.63 | -1.25 | -2.59 |