不同激振位置会影响超声振动时效消除应力的结果吗？

更新时间：2020/8/27  点击数：1289

工件不同的激振位置会影响超声波振动时效消除应力的结果吗？

我们在实验室环境下采用铜丝和导电游丝进行了测试，结论是相对于低频或高频等普通振动时效来说，不同激振位置对于超声波振动时效消除应力的结果影响微乎其微。

以下实验选取导电游丝和细铜丝分别进行重复性实验， 导电游丝和细铜丝均呈直线状态， 选取直线段内不同位置进行超声波振动实验， 具体过程如下。

导电游丝不同激振位置实验

实验选取5根相同的导电游丝，导电游丝长度均为4CM，保持导电游丝的形状均为直线拉直状态，加载的超声波频率均为60kHz,振幅均为16μm， 选择第一个激振点距离自由端10mm， 其余四个激振点每增加5mm设置为一个激振点， 每个激振位置进行30s的超声波振动，完成重复性实验， 具体过程如下：
固定导电游丝： 将待实验的导电游丝一端固定于承载台。
调整导电游丝形状， 即保证导电游丝呈直线由状态。
固定承载台于磁性表座。
控制z轴移动及磁性表座在平面上的移动， 使导电游丝距离自由端10mm振动位置处进入超声波变幅杆凹槽， 控制z轴使细铜丝自由端向上移动10mm， 此时导电游丝呈弯曲状态， 此过程为导电游丝引入内应力， 超声工作持续30s后， 关闭超声电源，分离超声波变幅杆与导电游丝， 观察导电游丝末端高度， 测量并记录。
更换导电游丝，重复前4步操作，每一步的激振位置选择为上一组导电游丝激振位置再移动， 完成其余根导电游丝的实验。
实验后发现， 即使选择不同的激振位置， 在进行相同时间超声波振动后， 导电游丝末端对应的位移变化量均完全相同， 即初始引入10mm的位移偏量， 通过超声波振动30s后， 末端均发生了的2mm改变量。

细铜丝不同激振位置实验

实验选取5根尺寸完全相同的导电游丝，导电游丝长度均为8cm，保持导电游丝的形状均为直线拉直状态， 加载的超声波频率均为60khz， 振幅均为16μm,选择第一个激振点距离自由端10mm， 其余四个激振点每增加10mm设置为一个激振点，每个激振位置进行1min的超声波振动， 完成重复性实验， 具体过程如导电游丝不同激振位置实验过程， 经过实验后， 观察实验现象发现， 对于变化细铜丝， 在进行相同时间超声波振动后， 导电游丝末端对应的位移变化量均完全相同， 即初始引入10mm的位移偏量， 通过超声波振动1min后， 末端均发生了2mm的改变量。

通过对不同直径的导电游丝和细铜丝分别进行的不同激振位置的超声振动消除细金属丝内应力实验后， 结合实验现象， 总结出区别于振动时效的结论， 对于微小细金属丝， 超声波振动给予金属丝整体一个高频的均匀振动， 这就使得激振位置对于内应力的消除现象影响可以忽略不计。