振动时效技术存在的问题和发展方向

振动时效技术存在的问题和发展方向主要为四个部分：

首先是振动时效机理的研究：振动时效技术具有稳定*件尺寸精度的作用。但时效效果的不稳定性和难控制性却经常出现，从某种程度上讲振动时效的机理掌握不够才是*重要的原因，国内外的学者对其机理的研究也出现多个分支，进一步使得整个时效技术的研究变得越来越复杂。许多学者和研究人员都通过试验提出了振动消除残余应力与疲劳破坏的关系，激振力作用下为什么在降低残余应力的情况下可以提高工件的尺寸稳定性，同时也提出振动消除残余应力如何影响金属的机械性能，是低频振动去除残余应力的效果好还是高频激振的效果好。正是因为对这些机理无法形成统一的解释，阻碍了该项技术的推广和应用。

其次是振动时效效果的判定方法：就当前国内的应用状况来讲主要以标准中有关时效工艺效果评定的说明为准，主要有参数曲线观测法、残余应力检测法（盲孔法、Ｘ射线法）和精度稳定性检测法。

参数曲线观测法是一种直观、定性、快速的评定方法，但是，参数曲线的改变本身不能给出有关工艺效果的定量描述，因此只适合作为一种辅助性评定手段，进行定性的现场初步判定，也是*常用的判定方法。

精度稳定性检测能检验出振动时效前后工件尺寸精度稳定化的程度，因此对于以要求精度稳定性为主的工件，需要进行精度稳定性检验。根据操作特点，精度稳定性检测法又可以分为加工检测法、动载法和静置法。但静置法由于时间长有很大的局限性，加工检测法和动载法虽然快速，但对测量设备精度要求高而且操作困难，也很难现场应用和广泛普及。残余应力的测量通过多点测量可看出残余应力的均化过程，一般分为无损的物理测量与有损伤的机械测量法。机械释放测量法以盲孔法为代表。物理测量法主要有Ｘ射线衍射法、磁测法和超声波法。使用钻孔法释放来测量残余应力变化的方法来检测振动时效效果很直观，但过程麻烦，而且钻孔法测应力要对工件造成损伤。Ｘ射线虽然具有无损测量的优点，但是只能测量表层（约20微米）应力并且只能测量应变的弹性成分，因此Ｘ射线条变得不连续，使测得的应力值不准确。

其三是关于振动时效的工艺制定：由于振动时效技术本身的特性限制，对于大小不一的构件所用的处理工艺均存在差异。小型构件的振动时效处理是通过悬浮的工作台将激振器对其的振动传递到固定在工作台上的铸件，但是这种方法每次只能处理少量的*件，处理效率和能源利用率都很低，而且会导致系统结构变得核激振参数的确定变得复杂，时效效果也得不到确定。而对于中型构件，由于其固有频率通常高于振动时效装置能提供的*高工作频率的限制和激振器附加质量造成的影响，不适合单件处理。

*后是振动时效的设备开发：振动时效工艺上世纪七十年代引入我国，九十年代我国工程技术人员终于研制出新一代智能型时效装置，九五年通过机械工业部鉴定，新技术推广站将其列为推广技术。VSR设备的水平长期以来影响着ＶＳＲ工艺的普及，无法自动完成振动时效处理使得人为干预较多，同时也带入了较大的人为因素影响。因此高性能、全自动、操作简便和完全避免人为因素的VSR设备，将会十分适合大规模的生产并具有*大的发展前景。但是设备的数据处理能力成为一大瓶颈。加强振动信号的分析能力和加大分析精度，为振动时效处理的判定提供更准确的判定依据也成为ＶＳＲ设备要研究的。同时新式节能的激振力产生方式的研究和激振力大小调节的方便性都能为振动时效的发展带来积*的意义。