频谱谐波振动时效相比亚共振振动时效的特点和优势

更新时间：2017/7/24  点击数：2745

一、频谱谐波振动时效的发展背景：
消除残余应力领域，从*初的自然时效、热时效发展到振动时效，技术一直在进步，但各种技术的弊端也同样显著。

在频谱谐波时效技术之前，应用*为广泛的是热时效和亚共振振动时效。热时效技术高污染、高能耗、高成本，且技术效果不稳定；

较之于热时效，亚共振振动时效技术降低残余应力峰值的效果虽有提升但不明显，加之工艺复杂、噪声大、应用范围窄，因此不能满足机械制造业对于变形控制的要求。

山东华云频谱谐波振动时效设备HK2012

二、频谱谐波振动时效技术的原理：
频谱谐波振动时效技术是通过傅立叶分析方法对金属工件进行频谱分析，找出工件的几十种谐波频率，从中优选出效果*佳的几种谐波频率进行处理，达到多维消除残余应力的目的，提高尺寸精度及稳定性，防止其变形、开裂，广泛应用于机械制造业金属工件铸、锻、焊以及机加后的残余应力消除和均化。
通过傅立叶分析，不需扫描，在100HZ内寻找低次谐波，施加合适的能量在多个谐波频率振动，引起高次谐波累积振动产生多方向动应力，与多维分布的残余应力叠加，造成塑性变形，从而降低峰值残余应力，同时使残余应力分布均化。

振动时效去应力工艺流程

在毛坯状态下、粗加工之后、半精加之后用频谱谐波时效的方式取代原来的热时效，以消除材料和加工之后产生的残余应力，提高尺寸精度稳定性，防止变形开裂。

华云科技频谱谐波时效设备HK2012

三、频谱谐波振动时效技术的优势：
1、频谱谐波时效技术处理工件的效果不依赖操作者的技能和经验，实现了自动制定工艺，并对激振点、拾振点位置无特殊要求，从而避免了普通振动时效设备的时效效果受操作者技能影响的弊端，使时效效果更加稳定可靠 。
2、处理工件前，无需扫描，对工件用傅立叶分析方法进行频谱分析。解决了普通振动时效设备对高刚性、高固有频率工件的无法处理的难题，实现了对任何工件都能进行有效的振动消除应力处理 。
3、对任何工件都能进行频谱分析，自动优化选择5个*佳多维谐振峰，进行多维振动处理、多维消除和均化残余应力，改变了普通振动时效一般为单维振动处理的模式，每个谐振频率时效时间可任意设定，使得时效效果不仅优于传统热时效，而且大大优于普通振动时效。
4、选择的谐振频率振动噪音低，达到了绿色干净要求。
5、取代以消除应力为目的的热时效。

四、频谱谐波振动时效发展前景
热时效技术采用退火炉，能源可采用电、煤炭、天然气等。以800KW电炉（容积为10吨）为例，处理时间8小时，升温3小时（消耗80%功率），保温3小时（消耗50%功率），降温2小时。退火炉单位能耗为：312度电/吨。对于复杂工件，处理时间会更长，因此退火炉单位能耗会更高。目前应用频谱谐波振动时效技术后，相比热时效可实现节能量87万tce/a，CO2减排约230万t/a。