目前采用振動時效消除金屬構(gòu)件的殘余應力，以代替熱時效和自然時效，使用JH-600A液晶交流振動時效設(shè)備可以明顯降低焊接構(gòu)件的殘余應力。

1、振動時效的機理

振動時效是對構(gòu)件施加交變應力，如果這種交變應力幅與構(gòu)件上某些點存在的殘余應力相疊加達到材料的屈服應力，則該點將產(chǎn)生局部的塑形變形。如果這種循環(huán)應力可以使某些點產(chǎn)生晶格滑移，盡管應力遠沒有達到屈服*限，也會使這些點產(chǎn)生塑性變形。塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應力*大處。因此使這些點的約束變形得以釋放，這就是振動消除殘余應力的機理。

2、振動時效消除焊接構(gòu)件殘余應力實驗

實驗設(shè)備

JH-600液晶交流振動時效設(shè)備，JHYC靜態(tài)應變測量分析系統(tǒng)

試件的準備

為了確定振動時效對消除焊接構(gòu)件殘余應力的作用，準備4塊試件，厚度為30mm，標號分別為1、2、3、4。

在每塊試件的一面沿長度方向堆焊兩道10mm，3-4mm高的焊道。由于焊接應力的作用，鋼板焊后呈弧形撓曲，沿縱向*心線附近可認為產(chǎn)生一彈性應力場。由材料力學公式計算試件的拉（壓）應力，即構(gòu)件的殘余應力。

為了比較振動時效的作用將3、4號試件做振動時效處理，1、2號試件不做任何處理。

實驗參數(shù)的選擇

支撐方式：采用兩點支撐的方式。在試件兩端用橡膠輪胎支撐。

振動點的確定：根據(jù)試樣結(jié)構(gòu)采用一點振動。振點設(shè)在試樣長度1/2處。

激振力：時效頻率及時效時間按時效說明書選擇。

試驗工藝程序

將試樣按支撐方式固定。

將時效裝置固定在試樣上。

時效處理，將時效裝置的激振力頻率調(diào)到合適位置，仔細觀察試樣處于*佳振動狀態(tài)后，開始時效處理，時間為15min。

3、實驗結(jié)果的測定與分析

實驗結(jié)果測定

為了測定時效后試樣的殘余應力，在每件試樣距其一端400mm處劃出150mm×160mm的方塊，沿縱向*心線位置貼兩張3×5紙基120Ω電阻片。用刨床將方塊切下，同時用JHYC靜態(tài)應變儀測量出釋放應變，再由公式計算釋放應力的大小。

試驗結(jié)果分析

從數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，沒經(jīng)過振動時效處理的1、2號試件釋放出的應力幾乎等于焊后的殘余應力。而經(jīng)過JH-600A液晶交流振動時效設(shè)備處理的3、4號試件釋放出的應力振后的殘余應力比振前分別下降了76.5%、68.5%，平均下降了72.5%。這說JH-600A液晶交流振動時效設(shè)備消除焊接殘余應力的效果是比較明顯的。

結(jié)論

試驗證明，振動時效能比較明顯地消除焊接構(gòu)件中的殘余應力，與熱時效相比，振動時效具有能耗低、時間段、設(shè)備投資小、占地占用少等優(yōu)點，目前JH-600A液晶交流振動時效設(shè)備已經(jīng)廣泛應用于航空航天、軍工、機床制造、化工機械等諸多領(lǐng)域。