高 葛

(陕西国防工业职业技术学院数控工程系， 陕西 西安 710302)

0 引 言

振动时效是基于谐波共振原理，采用激振装置，使构件在其固有频率附近进行10～40 min的振动，使构件的残余应力得到部分消除和均布.振动时效降低残余应力可达70%左右，与热时效去除残余应力的程度相当，而尺寸稳定性、振动时效的效果比热时效要好些[1]，另外还有具有投资少，节能，成本低的特点，所以振动时效已经大量运用于铸锻焊件的时效处理.从文献上看，振动时效用于不同的材料等，但关于振动时效的适用范围等还没有相关的研究.本文基于金属材料的循环机械特性，对振动时效的适用范围进行了探讨.

1 振动时效的受力类型

振动时效激振装置的激振力使构件产生动应力，对于机械式激振装置，激振力就是偏心质量旋转产生的离心力(F=mew2sinωt)，激振力的大小通过调节偏心距(e)获得，所以振动时效是简谐激励下的受迫振动.当电机以一定转速旋转时，偏心质量作等速圆周运动，产生离心力，它在垂直方向上的分量相当于垂直激振力.激振力是一个对称的循环应力(交变应力)，在振动时效过程中，若激振力确定，频率能够与工件发生共振，则最大激振力是固定的.所以，振动时效是一个等应力幅的激振过程.

根据疲劳理论：把循环应力大于材料屈服强度的疲劳称为低周疲劳，其应变幅为10-3～10-1，低周疲劳产生了宏观的塑性应变，疲劳寿命为102～105次.把循环应力小于弹性极限的……