振动时效仪
振动时效仪，也称为振动时效机或振动消除应力设备，是一种利用共振原理来消除或均化金属工件在铸造、焊接、锻造、机械加工等过程中产生的残余内应力的环保型技术装备。
科学原理
振动时效仪的核心在于利用亚共振区的机械振动促使金属内部位错运动重组。当激振器以特定频率作用于工件时，产生的交变应力波会突破材料屈服，使晶格结构发生微观塑性变形。这种动态加载过程能有效瓦解焊接形成的残余应力场，促使晶体缺陷重新分布并达到新的平衡状态。不同于静态过载方法，动态应力波的传播具有穿透性强的特点，可均匀覆盖复杂构件的各个部位。
设备的智能控制系统是实现精准处理的关键。通过加速度传感器实时监测工件响应特性，自动调整偏心轮转速以匹配系统的固有频率。这种闭环控制模式不仅确保了处理效果的一致性，还能避免因参数设置不当造成的二次损伤。
使用方法
一、使用前的准备
1.环境与安全检查：
确保工作区域清洁、稳固、通风良好。
检查电源电压是否符合设备要求（通常为220V或380V），接地必须良好。
移除设备周围无关物品，确保操作安全。
2.工件检查与准备：
检查待处理工件是否有裂纹、严重变形或其他缺陷。
清理工件表面的油污、焊渣、飞溅物等，确保激振器和传感器能良好接触。
确定工件的支撑点和安装位置。
3.设备检查：
检查主机、激振器、传感器、电缆等部件是否完好无损。
检查激振器偏心块是否可自由调节，电机转动是否灵活。
确保所有连接线缆连接正确、牢固。
二、设备安装与连接
1.支撑工件：
使用橡胶垫、枕木或专用支撑架将工件柔性支撑起来，支撑点应选择在工件的节点（振动时振幅最小的位置）附近，确保工件能自由振动，避免能量被吸收。
支撑要平稳，防止工件在振动中移动或倾倒。
2.安装激振器：
将激振器通过刚性连接（如高强度螺栓）牢固地安装在工件上。
安装位置通常选择在工件的主振型振幅较大的区域（如中间或边缘），以获得最佳激振效果。
调整激振器的偏心块角度和质量，以调节激振力大小（根据工件重量和刚度选择合适的档位）。
3.安装传感器（拾振器）：
将加速度传感器用磁座或螺栓固定在工件上，位置应远离激振器，且能有效反映工件的振动响应（通常在另一端或对角位置）。
确保传感器与工件接触良好、垂直安装。
4.连接电缆：
将激振器电缆连接到主机的“输出”端口。
将传感器电缆连接到主机的“输入”端口。
接通主机电源。
三、参数设置与运行操作
1.开机与自检：
打开主机电源，设备进行自检，确认系统正常。
2.参数设置（根据设备型号和工件情况）：
工件名称/编号：可输入标识信息。
运行模式：通常选择“全自动”模式，设备将自动完成扫描、处理和判断。
激振力档位：根据工件大小和刚度选择合适的档位（如1~5档）。
偏心矩：设定偏心块的调节范围（部分设备自动调节）。
扫描频率范围：可设定扫描区间（通常设备自动扫描）。
处理时间：可设定最大处理时间作为保护。
3.启动运行（全自动模式为例）：
按“启动”或“运行”键，设备进入自动扫描阶段。
激振器从低速开始逐步加速，主机实时采集振动信号，绘制“转速-振幅”曲线（即共振峰曲线）。
设备自动识别出工件的主要共振频率。
4.振动时效处理：
找到共振峰后，设备自动进入稳频振动阶段。
在共振频率附近（通常为±0.5Hz内）进行稳幅振动，持续一定时间（如10-20分钟）。
主机实时监测电流、振幅等参数。随着应力释放，共振峰会出现峰值升高、变宽、左移或电流下降等特征。
5.时效完成判断：
设备根据预设的判据（如A-曲线拐点、G-曲线拐点、T-曲线下降等）自动判断时效是否完成。
当达到设定标准后，设备自动停机，并显示“时效完成”或打印报告。
四、运行后操作
1.停机：
处理完成后，设备自动停止激振器。
关闭主机电源。
2.拆除设备：
先拆除传感器和激振器，妥善存放。
拆除支撑装置。
3.工件处理：
将工件移至下一工序。
（可选）对关键工件进行残余应力检测，验证处理效果。
4.设备维护：
清洁设备表面和部件。
检查电缆、连接件是否完好。
定期对激振器电机进行保养（如润滑）。
使用方法
一、使用前的准备
1.环境与安全检查：
确保工作区域清洁、稳固、通风良好。
检查电源电压是否符合设备要求（通常为220V或380V），接地必须良好。
移除设备周围无关物品，确保操作安全。
2.工件检查与准备：
检查待处理工件是否有裂纹、严重变形或其他缺陷。
清理工件表面的油污、焊渣、飞溅物等，确保激振器和传感器能良好接触。
确定工件的支撑点和安装位置。
3.设备检查：
检查主机、激振器、传感器、电缆等部件是否完好无损。
检查激振器偏心块是否可自由调节，电机转动是否灵活。
确保所有连接线缆连接正确、牢固。
二、设备安装与连接
1.支撑工件：
使用橡胶垫、枕木或专用支撑架将工件柔性支撑起来，支撑点应选择在工件的节点（振动时振幅最小的位置）附近，确保工件能自由振动，避免能量被吸收。
支撑要平稳，防止工件在振动中移动或倾倒。
2.安装激振器：
将激振器通过刚性连接（如高强度螺栓）牢固地安装在工件上。
安装位置通常选择在工件的主振型振幅较大的区域（如中间或边缘），以获得最佳激振效果。
调整激振器的偏心块角度和质量，以调节激振力大小（根据工件重量和刚度选择合适的档位）。
3.安装传感器（拾振器）：
将加速度传感器用磁座或螺栓固定在工件上，位置应远离激振器，且能有效反映工件的振动响应（通常在另一端或对角位置）。
确保传感器与工件接触良好、垂直安装。
4.连接电缆：
将激振器电缆连接到主机的“输出”端口。
将传感器电缆连接到主机的“输入”端口。
接通主机电源。
三、参数设置与运行操作
1.开机与自检：
打开主机电源，设备进行自检，确认系统正常。
2.参数设置（根据设备型号和工件情况）：
工件名称/编号：可输入标识信息。
运行模式：通常选择“全自动”模式，设备将自动完成扫描、处理和判断。
激振力档位：根据工件大小和刚度选择合适的档位（如1~5档）。
偏心矩：设定偏心块的调节范围（部分设备自动调节）。
扫描频率范围：可设定扫描区间（通常设备自动扫描）。
处理时间：可设定最大处理时间作为保护。
3.启动运行（全自动模式为例）：
按“启动”或“运行”键，设备进入自动扫描阶段。
激振器从低速开始逐步加速，主机实时采集振动信号，绘制“转速-振幅”曲线（即共振峰曲线）。
设备自动识别出工件的主要共振频率。
4.振动时效处理：
找到共振峰后，设备自动进入稳频振动阶段。
在共振频率附近（通常为±0.5Hz内）进行稳幅振动，持续一定时间（如10-20分钟）。
主机实时监测电流、振幅等参数。随着应力释放，共振峰会出现峰值升高、变宽、左移或电流下降等特征。
5.时效完成判断：
设备根据预设的判据（如A-曲线拐点、G-曲线拐点、T-曲线下降等）自动判断时效是否完成。
当达到设定标准后，设备自动停机，并显示“时效完成”或打印报告。
四、运行后操作
1.停机：
处理完成后，设备自动停止激振器。
关闭主机电源。
2.拆除设备：
先拆除传感器和激振器，妥善存放。
拆除支撑装置。
3.工件处理：
将工件移至下一工序。
（可选）对关键工件进行残余应力检测，验证处理效果。
4.设备维护：
清洁设备表面和部件。
检查电缆、连接件是否完好。
定期对激振器电机进行保养（如润滑）。
注意事项
1.严禁空载运行：激振器必须安装在工件上才能启动，否则会因剧烈振动而损坏。
2.确保连接牢固：激振器和传感器必须安装稳固，防止脱落造成危险。
3.人员远离：设备运行时，操作人员应保持安全距离，禁止触摸振动中的工件或设备。
4.避免共振传递：确保工件支撑独立，避免振动传递到周围设备或建筑结构。
5.定期校准：传感器和主机应定期进行计量校准，保证数据准确性。
6.阅读说明书：不同品牌型号的设备操作略有差异，务必仔细阅读厂家提供的操作手册。
7.专业操作：建议由经过培训的人员操作，特别是大型或复杂工件。
应用价值
1.在能源电力领域，核电压力容器的应力消除直接关系运行安全。该项技术还被应用于风电塔筒生产，有效防止了法兰连接部位的微裂纹扩展。
2.汽车模具行业则看重其抗变形能力。将振动时效纳入冲压模具标准工艺流程，使新模具试模合格率提升至特定水平，修模次数减少明显。特别是多工位级进模的处理效果尤为突出，保证了高速冲压生产线的稳定运行。
3.建筑钢结构的应用更具经济性。对箱梁节段进行预处理后，现场拼装精度误差控制在毫米级范围内，免除了传统的火焰校正工序。这种工艺对大跨度桁架结构的安装尤其有利，大幅缩短了高空作业时间。