振動時效技術又稱“振動消除應力法”，國外簡稱“VSR”技術。它的實施過程是通過振動時效裝置的控制系統控制激振器的轉數和偏心作用在工件上產生離心力，使工件發生共振（諧振），讓工件需時效部位產生一定幅度、一定周期的交變運動，并吸收能量，經過一定時間的振動引起工件微小塑性變形及晶粒內部位錯逐漸滑移，并重新纏繞釘扎使得余應力被消除和均化，防止工件變形和開裂，從而達到提高工件尺寸精度穩定性，增強工件的抗變形能力和提高疲勞壽命。
底座振動時效處理
1．振動時效處理
a．主振：根據工件的結構特點采用四點支撐，激振點、拾振點具體位置見照片3。采用手動處理，激振頻率4670RPM/min，時效時間30分鐘，偏心檔位8檔。
b．振動：原支撐不變，激振點、拾振點旋轉90°，采用手動處理，激振頻率4720RPM/min，時效時間30分鐘，偏心檔位不變。
2．殘余應力檢測：為了驗證振動時效效果，對構振前振后焊接殘余應力測試。測試方法選用盲孔松弛法，測點選擇14點測點分布見圖3，測試結果列在表二中。
表二 底座振動時效測試數據表 單位：MPa
點號 δ1 δ2
振前 振后 消除率 振前 振后 消除率
1 280.90 201.72 -28.19 16.48 6.88 -58.27
2 227.86 153.40 -44.79 81.74 41.93 -48.71
3 431.62 221.26 -48.74 262.16 64.54 -75.38
4
5 171.13 115.28 -32.63 9.62 2.41 74.89
6 251.44 136.90 -45.55 111.71 52.38 -53.11
7 200.82 163.27 -18.70 9.10 5.34 -41.35
8 137.92 96.80 -29.81 31.01 24.73 -20.26
9 130.67 95.86 -26.64 12.64 7.02 -44.46
10 187.61 128.43 -31.54 61.64 28.73 -53.39
11 242.37 145.12 -40.13 33.36 25.98 -22.11
12 240.76 151.70 -36.99 250.62 62.19 -75.19
13 213.33 104.40 -51.06 51.38 33.24 -35.30
14 179.57 131.41 -26.82 55.97 30.83 -44.91
平均應力 226.62 141.96 -35.51 75.95 29.71 -49.79
注：測點4應變片損壞
3．結果分析
從測試數據上看，振前平均主應力為226.62MPa，振后平均主應力為141.96MPa，降率為-35.51%。且均化較好。
4．結論
本次工藝處理，殘余應力下降率為-35.51%。且均化較好。完全滿足了國家行業標準JB/T5926-2005標準要求。說明連鑄機底座工件采用振動時效去應力，效果較好，工藝可行
轉數范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

振動時效的作用
（1）降低構件殘余應力
108噸汽車車架組合焊接后產生較大的殘余應力。按照上海樂展電器有限公司制定的工藝參數，對108噸汽車車架振動時效后，殘余應力下降17.92~88.83%，總應力水平下降為47.62%（見表14）。其中易發生裂紋部位一中橫梁與縱梁聯結處（見圖14）殘余應力下降88.83%。
（2）防止或減少斷裂裂紋，從動應力測試結果表明，應力集中部位正是車架多次發生斷裂裂紋處，由此可見應力集中是車架裂紋的主要原因。用振動處理技術消除殘余應力盡管是低應力下進行的，確能使殘余應力大幅度下降。因此，在外界條件下（動載荷或溫度變化等）而不產生微觀斷裂裂紋。總之，振動處理技術適用于各種焊接構件，其作用是，降低構件殘余應力，提高構件疲勞壽命。
臺振動時效后的108噸汽車車架，在霍林河礦區運行一年多，至今未發現任何裂紋跡象，僅按此時間計算，振動后車架的開裂壽命是未時效車架平均開裂壽命的二倍以上。
振動時效裝置的選擇
振動時效是用振動方法降低和均化焊接構件殘余應力。選擇振動時效裝置必須能夠實現頻率自動上升或自動下降，可點升頻率或點降頻率。振動頻率可調到任何一個轉速。我們選用的微機控制的振動時效裝置，可自動描繪被振工件的頻率-幅值特性曲線，能寫出共振峰的轉速和加速度幅值對應坐標值。能繪制振動前后曲線。
轉數范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

回轉臂、底座是連鑄機上的主要部件，由厚鋼板焊接而成，具有較大的焊接應力，必將造成應力腐蝕破壞，結構設計中提出對其進行時效處理。根據現場條件選用振動處理方法，確定如下具體實施方案：
1．對回轉臂、底座進行現場振動時效處理；
2．分別做振前、振后的焊接殘余應力檢測，測試方法采用“盲孔法”按國家行業標準JB/T10375-2002評定效果。
3．給出檢測報告。
在貴廠技術人員積極配合下，此項工作已全部完成，特此提出如下報告：
一、振動時效處理對金屬構件的作用
振動時效又稱振動消除應力，是對具有殘余應力的金屬構件做振動處理，使構件在共振頻率下振動。當構件產生共振時，構件將按一定的振型產生彈性變形，當這個彈性變形與構件原有受約束的彈性應變相疊加時，高應力區進入了材料的屈服極限，使這些受約束的彈性應變（即產生殘余應力的應變）轉化成塑性應變，使約束得到緩解而釋放應力。因此可以說振動時效是通過共振使構件受約束的應變得到釋放，而降低和均化應力的。
振動時效既然可以降低和均化應力，則必然可以消除或降低殘余應力對構件的影響。通過大量的實驗和工程實際應用已充分證明它的如下技術作用：
1．降低和均化應力，消除應力集中，防止或延緩裂紋的發生；
2．防止或減少構件的變形；
3．防止或減少應力腐蝕；
4．可以提高焊縫的抗疲勞特性，提高使用壽命。
由于振動時效具有上述的作用，且具有操作簡便、高效節能、實用性強等特點，因此得到廣大企業的歡迎。目前全國在造船、冶金、機械制造、礦山機械、航空、鐵路、機床制造等行業已廣泛應用，同時也受到國家的重視和認可。2005年制定了國家行業標準JB/T5926-2005，并在2006年被國家經貿委批準為“科技成果重點推廣計劃”項目，在全國普遍推廣。
二、回轉臂振動時效處理
1．振動時效處理
a．主振：根據工件的結構特點采用對角十字四點支撐，激振點在A處，拾振點在B處，具體位置見圖2。預置掃頻范圍6200RPM/min全自動處理。時效時間33分鐘，偏心檔位10檔，振動特性曲線見圖1。
b．振動：原支撐不變，激振點、拾振點旋轉90°采用手動處理，激振頻率5863RPM/min，時效時間30分鐘，偏心檔位不變。
2．殘余應力檢測：為了驗證振動時效效果，對構件做振前、振后焊接殘余應力測試。測試方法選用盲孔松弛法，測點選擇14點，
轉數范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

振動時效與熱時效比較
振動時效與熱時效比較具有節約能源、投資少、工藝簡便、減少環境污染、效率高等優點。
1．操作時間對比：熱時效108噸汽車車架需用24小時（舊燜火窯已經報廢拆除），而振動時效僅需40分鐘，即振動時效是熱時效工時的1/36。
2．操作繁簡程度對比：熱時效要起吊、運輸、裝爐、加熱、出爐、再運輸、再起吊等一系列繁瑣過程，而振動時效可在原焊接場地進行，沒有客觀條件等不利因素影響。
3．能源消耗對比：熱時效僅燒柴油費就需4620元（一個車架需用三噸柴油，1540元/t×3t=4620元不考慮鼓風機用電費用）。
振動時效用電費僅為0.16元（0.3元/千瓦小時×0.8千瓦×小時=0.16元）。因此，振動時效與熱時效相比，消耗能源相差懸殊。
4．設備投資費用對比：熱時效需要建窯費用為35萬元，不包括每年至少一次修窯費用。而振動時效設備一次投資費為6萬元左右。即振動時效是熱時效設備投資費用的1/6。
5．從材料性能分析：熱時效容易造成材料硬度或其它機械性能下降，還容易使構件表面脫碳，并且熱作用容易產生組織變化。振動時效可以提高構件的機械強度提高抗變形能力。
總之，振動時效處理比熱時效處理更具有機動性、靈活性和廣泛的適用性。特別是像108噸汽車車架（長=9001mm）等大型焊接構件振動時效處理更為明顯。當車架急需組裝時，振動時效可隨時在現場進行。
轉數范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

-/gbahfjh/-

主要技術參數
轉數范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1200W；
適宜處理工件重量：≤10噸
穩速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：80A；
電機額定電壓：2000V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

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