一、振动时效消除应力的原理

　　振动时效是对具有残余应力的金属构件进行振动处理，使构件在共振频率下产生振动。其原理是将一个具有偏心重块的电机系统（称做激振器）安放在构件上，并将构件用弹性物体支撑，通过控制系统控制变频电机的转数输出动应力产生一定的频率与被振构件频率相等时产生共振，经20-30分钟的振动处理，当这个动应力与构件上各点的残余应力相叠加后，大于材料的屈服极限，则在该点出现局部的塑性变形，因而应力得到释放。所以从原理上来说，降低构件内的残余应力。应力降低的大小与构件内的残余应力大小有关，应力大则消除应力的效果高，应力小，消除应力的效果也低。

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　　二、振动时效降低应力对工件的作用

　　①降低和均化应力，消除应力集中区，防止裂纹。因为振动过程中残余应力大的点首先进入屈服，所以高应力点下降的比例大，使应力均化程度高，从而降低应力集中而防止裂纹。②减少或防止构件变形构件的变形是由于残余应力特点造成的，因为残余应力的分布和量值具有很大的随机性，分布不均且量值差别太大，所以容易产生变化，即可变性。残余应力的变化，必然使构件产生变形，因此在使用前或安装前，通过振动时效使应力降低和均化，必然防止或减少变形。③提高焊接构件的疲劳寿命，增加使用周期通过大量的实验和实践证明，振动时效可提高焊件的疲劳寿命50%以上，提高使用寿命0.5~1倍。由于振动时效的上述作用，使该项技术得到厂矿企业和国家的重视和认可，1991年制定了国家行业标准JB/T5928.91，并在1993年被国家科委批准为“国家JI科技成果重点推广计划”项目，在全国普及推广。在冶金行业，本钢和鞍钢在转炉壳体和托圈上应用最早，次振动时效处理的壳体至今还在应用，为企业节省大量资金。可以说，实践证明振动时效在冶金构件上的应用，优于原先采用的喷油热时效。

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　　二、42寸全焊接球阀振动时效处理42寸全焊接球阀是在地面平台上焊接好的，但由于密封材料已填装好的，采用别的时效方法会对密封材料性能产生影响，用振动时效是ZUI佳的选择，根据球阀的几何形状和现场环境的情况，决定采用手动振动时效加之记录加速度幅值变化的方法来处理。1、42寸全焊接球阀基本参数42寸全焊接球阀主要为100mm厚板焊接构成，其体积约3m×2m×2.5m = 15（立方米）。（参考附图、附施工现场照片一）2、振动时效工艺参数的选择消除应力设备：设备选用的大连环宇振动时效科技开发有限公司生产的ZNVSR-04型消除应力设备；3．支承方式：42寸全焊接球阀水平放置，沿阀门两侧顺长用两根30×30×300cm的方木平放支承，两方木的平行距离为90cm四周悬空。4．激振点：根据42寸全焊接球阀的结构形式，选42寸全焊接球阀接口内侧底部为激振点，激振器安装接口内部边缘，安装点上下用两块400×150×（10-40）弧形钢板保护阀门安装面，用卡具卡住。同样办法在另一接口处外侧激振器安装接口外部边缘，用卡具卡住为第二激振点。（见附图一、二）5．拾振位置：拾振器安装在激振器另一侧接口处的上方（见附照片）。6．激振器偏心：数码振动时效VSR-04型设备，偏心为“8档”。7．激振频率：通过扫频由观测数据选择共振峰，处理时可由加速度辐值来控制。8．每激振点处理时间： 30分钟。

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