振动时效消除应力的原理

一、机械法调整残余应力的原理

机械作用法调整残余应力，就是在构件上施加一定的外力使构件内产生局部的塑性变形，而释放应变达到降低残余应力的目的。如果已存在残余应力的构件，在外部施加应力时，作用应力与残余应力之和很容易达到屈服极限而产生塑性变形，使残余应力得到调整。

金属构件在加工中和加工后总会产生残余应力的。为了消除这些应力所带来的对强度和变形的影响，人们想出了很多方法应用在生产中，除前已介绍的热作用法之外，在机械作用法中，有静态应力处理法、振动处理法、表面处理法等。

静态应力处理法是采用外加应力，使构件某些局部或全部产生塑性变形来调整残余应力。如变形校正法、反复弯曲法、拉伸-压缩法等等都属于静态应力处理法。

振动处理法，是对构件施加振动，如共振敲击等等可使铸件或焊件的残余应力得到消除。近年来，振动处理法（振动时效）在国内外得到迅速的发展和应用。实践证明，这种方法有许多独特的优点，将在下面做详细介绍。

表面处理法，是根据残余压应力可以提高构件机械性能这一特点，对构件关键部位的表面，进行表面处理，以使这些部位的表面产生压缩应力来提高构件的疲劳强度、降低应力腐蚀等性能。如喷丸、渗氮、挤光、滚压等等，都是用做调整残余应力的表面处理方法。机械作用法能够调整残余应力，但不能完全消除应力。可是，机械作用法不会使机械性能下降，并且不需要大型加热炉等热处理设备是其明显的优点。从实用角度来看，机械处理法比热处理法要经济得多。

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大连大工科技

2011-1-4