技術文章/ Article
振動時效是一種新的消除殘余應力的工藝方法。它是基于諧波共振的原理，采用合適的激振設備剛性的固定在被振工件適當位置，通過激振力和頻率的調整，迫使工件在一定周期外力作用下與共振頻率范圍內產生振動，經過一定時間后即可達到降低和均化殘余應力及尺寸穩定的目的。
振動時效工藝的特點：設備簡單，操作方便；無運輸費用；不受工件尺寸、重量、結構和場地的限制；可在加工過程中的任何階段處理；該工藝可處理鑄、焊、鍛、熱軋的黑色金屬也可處理有色金屬；該工藝節省能源，處理時間短。
振動時效工藝參數選擇：振動時效工藝效果的好壞，主要視其工藝參數的選擇是否合理，特別是振動頻率和動應力值對振動時效工藝具有決定性的兩個參數。但構建的重要，結構形狀不同，其工藝參數也各異；一般情況下在材料屈服極限范圍內動應力值取得越大，振動時效的效果越好。
振動時效消除殘余應力使工件獲得尺寸穩定性的機理可以從宏觀和微觀兩方面解釋：
宏觀上，當σ動＋σ殘≥σＳ時（σ動--激振器施加給工件的周期性動應力，σ殘--殘余應力，σＳ--材料屈服強度極限），工件會產生少量的塑性變形，使殘余應力峰值下降，原來不穩定的殘余應力得到松弛和勻化。同時由于包辛格效應，經一定時間的循環后，工件材料的當量屈服強度由原來的σＳ上升，直到與所受的應力相等，工件內部不再產生新的塑性變形，此時塑性變形變成彈性變形，工件的彈性性能得到強化，從而使工件的幾何尺寸趨于穩定性。
微觀上，因金屬具有將機械能轉變成熱能的性質，即使在σ動＋σ殘≤σＳ時，也會產生微觀的塑性變形。其機理為：由振動輸入的活化能使位錯移動，在位錯塞積群的前沿引起應力集中而產生塑性變形；同時，遷移的位錯切割位錯群，以致使位錯釘孔，材料基體得到強化，使松弛剛度增大，工件獲得尺寸穩定性。
振動時效對降低或者勻化金屬構建的殘余應力，提高抗動載變形能力，防止裂紋有非常好的效果；與熱時效相比提高了工件抗載荷變形能力，振動時效工藝的應用使工件抗靜載變形能力提高30%以上，抗動載變形能力提高1~3倍；振動時效工藝的應用還可以帶來較大的經濟效益，大量事實證明：振動時效是一種環保、節能、高效的工藝方法，隨著應力測試技術的不斷發展和工藝措施更趨科學合理，振動時效法將有更廣闊的應用前景。
