振动时效工艺在制冷压缩机上的应用

机械工业是我国国民经济的重要组成部分。在机械制造过程中，产品往往需要经过不同的工艺后才能成型，在铸造和焊接过程中会产生不同程度的应力。应力出现后，需要采取必要的方法予以消除，一般采用时效工艺，分自然时效与人工时效两种。前者是将工件放置于户外环境中，经过长时间的环境温变后，产生温度应力，工件的不同部位可能因温度差异性变化导致温度应力过载，工件中的残留应力消除，保持了较高精度的工件尺寸规格，缺点在于受温变时长的影响应力消除效率较低。人工时效以热时效与振动时效两类为主。热时效强调对工件进行均匀加热，保持塑性状态后持续保温4-8小时，可实现应力消除，并降温至150℃后避火出炉。热时效重视温度要求，若不加以严格控制则易产生新的应力，或直接导致变形。振动时效与热时效相比，具有节能、低耗、无污染、时间短等特点，对尺寸规格的精度控制上与自然时效一样稳定，在应力消除效果上与热时效一样彻底。因此，振动时效值得在机械制造中大力推广。

振动时效工艺原理

振动时效的工艺实现，强调掌握受理工件的共振频率范围，从外部对工件施加一定周期的作用力激发其振动，诱导产生工件共振。共振所产生的交变应力能与工件残留应力叠加。随着时间的推移，工件出现屈服状况，使工件晶体的内外形成位错。原子实现了从高能位向低能位的转移，在转移过程中，残余应力将被转移、消除。

振动时效工艺过程

振动时效设备主要组成包括：激振器、控制器、传感器、夹具、橡胶垫等。

振动时效的工艺过程包括：①选择支撑点，确保支承件在共振界限区。②分析工件的大振幅区，固定激振器与传感器，保持物理数据连接，同时接入控制器。③扫描频率，按偏心档位处理，绘制振动前幅频曲线。借助控制器确定*佳激振频率。④以特定频率激振，控制激振时长约40min。⑤扫描频率，绘制振动后幅频曲线，前后对比分析。

振动时效工艺效果判断

评价振动时效的工艺效果，主要有几类检验方法，从定性方法上看，代表性的方法有①参数曲线观测；②尺寸精度稳定性检测。这两种方法，重点通过衡量振动前后的幅频曲线就可判断时效效果。此外还有残余应力检测法，通过对比振动前后的残余应力数值，定量判断振动时效效果。

上述几类方法均能够正常分析时效工艺的效果，具体的选择应结合工业需求确定。若只单纯了解振动时效的工艺作用，不破坏工件的情况下，则选方法①：精度要求过高且严格的效果检测，则选方法②；若需要对时效的整体效果进行定量检测，则选方法③；若将其中的两种及以上方法灵活使用，则能够对振动时效的多种效应展开综合评价。

工业制冷压缩机的振动时效应用可行性

目前，市场上的主流工业制冷压缩机主要有三大类型；离心式、螺杆式以及活塞式。国内厂家主要生产螺杆式与活塞式压缩机，这两类机型都对加工精度有严格的要求，往往在铸造过程中因工件厚壁导致冷却部位不均匀而产生残余应力。工业上常在精加工之前进行时效工艺来消除应力，通常以球墨铸铁或灰铸铁作为时效铸件材料。

对活塞式压缩机而言，其零部件数量多，形状规格不一，不同铸件的重量差距可达400倍之多。为了获得更高的时效效率，自然时效的周期就显得过长，热时效的工艺需要另建高炉，这增加了建设成本，不利于企业提升经济效益。显然这两种时效工艺均不利于压缩机在短期内快速消除应力，并取得优质成本后迅速占领市场。

对螺杆式压缩机而言，其零部件数量较之活塞式压缩机要少，但不同类型与型号的集体零部件规格与重量差距颇大，显然热时效的工艺处理也无经济效益可言，自然时效下同样存在周期过长与企业产品尽快投放市场的理念矛盾问题。

结束语

振动时效工艺已经应用于众多产品中，并发挥出积极的作用。工业制冷压缩机的生产也在应用振动时效工艺后提高了整机可靠性。经过大量的实践证明，振动时效工艺可应用于制冷压缩机的消除应力。