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構(gòu)件在經(jīng)過焊接、鑄造、鍛造、機(jī)械加工等工藝過程中,由于構(gòu)件冷卻方式及表面內(nèi)部的冷卻不平均將在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生擠壓或拉應(yīng)力,即產(chǎn)生了殘余應(yīng)力,它極大地影響了構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強(qiáng)度、疲勞壽命和機(jī)械加工性能,甚至?xí)?dǎo)致裂紋和應(yīng)力腐蝕。
振動時效是基于諧波共振的原理,采用外力振動的方式,在工件內(nèi)部產(chǎn)生周期交變的作用力,當(dāng)外加周期性載荷在工件的固有頻率下振動時,可以用最小的振動能量,使被振動體產(chǎn)生最大的振幅,從而得到最大的附加動應(yīng)力。附加的動應(yīng)力與工件本身殘余應(yīng)力疊加,接近或超過工件本身的微觀屈服極限即可使工件微觀的塑彈粘性力學(xué)發(fā)生變化。從而降低工件峰值應(yīng)力和均化工件的殘余應(yīng)力場,尤其是表面的應(yīng)力集中區(qū)域,使工件內(nèi)部力學(xué)矢量趨于平衡,最終防止工件變形與開裂,保證以后的尺寸穩(wěn)定精度,提高工件疲勞極限,發(fā)揮工件自身的最大實用價值!當(dāng)振動的附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加的代數(shù)和不再引起構(gòu)件任何部位的塑性變形,此時振動時效已不再引起殘余應(yīng)力下降,工件的抗變形能力不再提高。此時,視為振動時效處理完畢。