振动时效

五、全国振动时效技术推广中心华东分中心部分业绩
序号 产品名称 制造单位（委托单位） 工件重量（kg） 委托日期
1 岭头桥水电站钢岔管 浙江省江能水电站建设有限公司 4700 2004-5-31
2 机架 杭州中科钢结构制造有限公司 13265 2004-8-11
3 伊朗水电站机组1＃顶盖 通用电气亚洲水电设备有限公司 6700 2004-6-1
4 小天都水电站机组2＃机底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 11722 2004-7-21
5 小天都水电站机组2＃机顶盖 通用电气亚洲水电设备有限公司 17830 2004-7-21
6 小天都水电站机组1＃机底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 11722 2004-7-6
7 小天都水电站机组1＃机顶盖 通用电气亚洲水电设备有限公司 17830 2004-7-6
8 伊朗水电站机组2＃底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 2300 2004-7-2
9 伊朗水电站机组2＃顶盖 通用电气亚洲水电设备有限公司 6700 2004-7-2
10 伊朗水电站机组1＃底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 2300 2004-6-1
11 四川湾坝水电站机组1＃、2＃底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 5100×2 2004-10-13
12 江山白水坑水库电站钢岔管 浙江省正邦水电建设有限公司第四分公司
13 云和金坑口水电站钢岔管 浙江江能水电建设有限公司 2005-2-28
14 秦山核电站1＃、2＃钢闸门 杭州电联机电设备成套有限公司 11000 2005-3-1
15 云和县金坑口水电站钢岔管 浙江江能水电建设有限公司 4500 2004-12-30
16 金造桥水电站机组2＃顶盖、底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 6630、5000 2005-2-21
17 金康水电站机组顶盖、底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 11900、89002004-5-8
18 四川湾坝水电站机组1＃、2＃顶盖 通用电气亚洲水电设备有限公司 6600、6600 2004-11-12
19 金造桥水电站机组1＃顶盖、底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 6630、5000 2005-2-21
20 小天都水电站机组2＃顶盖、底环 通用电气亚洲水电设备有限公司 7830、11720 2004-7-22

全国振动时效技术推广中心华东分中心
（水利部水利机械质量检验测试中心）
可提供振动时效技术服务

地 址：杭州市学院路102号
邮 编：310012
13819147533
联系人：方家祥（13067847357）
关 磊（13819147533）

一、振动时效技术的优越性
金属结构件和机械零部件在煅、铸、焊、切削、淬火等加工过程中，其组织内部均会产生一定的残余应力。由于残余应力的存在可使工件的尺寸及形位精度受到破坏，疲劳强度降低，产生应力腐蚀，甚至足以使工件本身产生裂纹而破坏。因此，消除、降低或均化内应力是机械制造业中一项十分重要的任务。
长期以来，人们采用热时效的方法来消除或降低残余应力。然而，这一方法存在着生产效率低、周期长、炉窑设备投资大，能耗高以及经过退火使工件强度降低，表面产生氧化皮、脱炭、热变形等问题。特别是对一些特大构件（为水轮机的蜗壳、引水压力钢管的叉管、大型减速箱体、大尺寸齿圈及焊接圈筒、长行程油缸缸筒等）的热时效处理，往往使人们束手无策，热时效的这一系列弊病一直困扰着人们。然而，当代一种崭新的振动时效工艺（Vibratory Stress-Relief即VSR技术）正以其强大的优势取代常规的热时效工艺。
振动时效技术是用振动的方法在亚共振区振动10～30分钟，它所需的功率仅1～2kW，就可以有效地降低、均化金属构件的残余应力，提高工件的强度，减小工件的变形，保证工件尺寸精度的稳定性。与热时效相比，振动时效工艺具有节约能源、缩短周期、降低成本、操作方便、无污染，并能克服热时效所产生的变形和裂纹等一系列优点。
总之，VSR技术具有可观的经济效益和社会效益，此项技术正逐渐为人们所重视。
二、振动时效技术已经成熟
早在1906年美国就发表了振动消除应力的专利，然而将其真正作为工业应用技术仅有三十年的历史。我国自七十年代开始进行此项技术的研究，八十年代起用于生产实践。当前我国的VSR技术日趋完善，已经进入了工业推广应用阶段。
振动时效技术籍助于自动化控制技术的成就，将振动时效的即时参数，即工件的振动、振幅、振动加速度都能很准确、很方便地一一记录打印下来，并能绘出相关曲线。同时，它还能随意调节、操纵振动系统，以获得合理地工艺参数，从而产生满意地振动效果。
振动时效技术地成熟表现在振动时效设备已经商品化，如1973年英国生产的手提式VCM80型振动时效装置，们过马丁公司生产的LT -100R型，Stress Relief Engineering公司的Formula-62型（振动的工件重达150吨），法国和苏联也分别生产出PSV型和NB型振动时效设备，我国海伦振动时效设备厂的Q9610A-1型、Q91100A-1型、ZSX05型振动时效装置和瑞兰电器制造公司的TZ型都已批量生产。我国已颁布了有关振动时效设备的行业标准，即JB/T5925.1-91机械式振动时效装置基本参数、JB/T5925.2-91机械式振动时效装置技术条件及我国机械行业标准JB/T10375-2002焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求。
振动时效技术成熟的另一个标志还表现在振动时效工艺已经标准化。许多国家已把振动时效工艺定为某些机械构件必须采用的标准工艺。据有关资料报导，在英国，几乎没有一家机械制造公司不采用振动时效工艺的。
我国以颁布的行业标准JB/T5926-91《振动时效参数选择及技术要求》，JB/T10375-2002《焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求》，行业标准的颁布为这一科研成果转化为生产力创造了最基本的条件。
综上所述，振动时效设备的商品化和振动时效工艺的标准化式振动时效技术已经成熟的重要标志。该项技术已达到了工业化应用推广的程度。
三、振动时效技术广泛应用的国内外情况
1、 英国某机床公司生产大型精密机床，其床身与立柱精度为0.01mm/2M，原采用热时效工艺，但精度稳定性差，后改用振动时效，满足了精度要求，此后将振动时效定为该产品的标准工艺。
2、 英国生产一种铝合金铸造的泵体，采用振动时效技术来保证其精度的稳定性。
3、 美国PX工程公司对8吨重的焊接齿轮毛坯采用振动时效，以防止变形和焊接裂纹。
4、 美国Pont Land电子专业公司采用振动时效技术处理4吨重的锻件毛坯，并规定对锻件先后进行三次振动处理，即：①毛坯，②粗加工，③精加工后，从而保证了精度的稳定性。
5、 美国华盛顿钢铁公司对该公司生产的47吨重的剪板机机座（用152mm和203mm厚钢板焊成，加强筋38mm至76mm）进行振动时效40分钟，从而代替了过去的热时效处理。
6、 美国西北工艺公司对2800吨重的流洋铁塔和1280吨重的钻井平台采用振动时效处理。
7、 英国对陆上井口平台（管径200mm，焊成6×6×2m的构架）采用振动时效处理。
8、 英国生产的所有专用机床床身，有三十多家机床厂和十多个锻压设备厂都是以振动时效工艺代替热时效。
9、 西德Lvliebherr公司是国际上著名德工程机械生产厂商，在其产品起重机、挖掘机上广泛应用VSR技术，如挖掘机动臂（结构件，长5～8米、重3～6吨）。用以消除应力，从而防止裂纹和变形。
10、西德Krupp公司在水电站混合室大型阀体（结构件）的制造中使用VSR技术，解决了安装精度要求高的问题。
11、我国对振动时效技术的研究始于七十年代。1976年机床行业先后对铣床（X62W、X63W）工作台采用振动时效，处理了1000多台，有效地降低了铸件地残余应力，提高了其抗静载的变形能力和尺寸、形位精度的稳定性，取得了满意的效果，产生了较大的经济效益。
12、济南第二机床厂曾生产1250吨压力机，其立柱系焊接件，外形尺寸为5390×2800×810mm，净重12.1吨，采用振动时效获得成功。
13、山东莱芜钢铁厂在对直梁、横梁、水冷烟罩、翻转台架、泵壳等六种21个工件试振基础上摸索了经验，1988年共有1448吨工件采用了振动时效，节省开支20万余元，节省能源标准煤122.8吨。
14、铁道部长春客车厂采用振动时效技术提高209型客车转向架压型焊接构架疲劳寿命，由原来132万次提高到300万次（部颁标准为200万次），达到国标同类产品水平。每年还节省钢材120吨，人工材料费40.8万元，节约一次性建炉费54万元，煤炭运输费70.9万元。
15、鞍钢用地钢锭模批量大，原采用热时效，不仅能源消耗大、成本高、污染严重，而且残余应力消除不理想，常有裂纹产生。现已改用振动时效处理，从而提高了钢锭模寿命，并大大降低了处理的成本。
16、上海水工机械厂8030斗轮机回转机构的上下座直径4米，采用热时效则厂内炉体尺寸不够，且车间的门也不够宽。最后采用振动时效处理，获得成功。
17、哈尔滨电机厂在为国家重点建设项目-水口电站制造的200MW水轮机时，在其“中环”（直径5米多、高度1米多的大型构件）制造中采用了VSR技术以消除残余应力。效果十分明显，较原采用的热时效方法节约能源99％、节约工时96％，系国内首次在大型水轮发电机制造业中应用。
18、大连起重机厂在其产品280吨起重机制造中率先使用VSR技术，该起重机上的车架（与减速器箱体下部成一体）尺寸为12.5×5.5×1.95m，重30多吨，系起重机上的主要金属结构件，使用振动时效技术代替热时效，所需工时及能耗大大降低。现该厂在各种起重机的制造重正逐步推广。
四、采用新技术，提高产品质量，降低生产成本
鉴于振动时效技术的一系列优越性及其已达到了工业化推广应用阶段，国务院生产办将该项技术列入“八五”期间10/8项目和1992年六项重点新技术推广项目之一。目前，该项技术已在航天、航空、机床车辆、造船、机床、冶金、重型矿山机械、水利、电力行业等行业迅速推广。