频谱振动时效与振动时效、热时效的区别

  金属残余应力消除领域，从最初的自然时效、热时效发展到振动时效，技术一直在进步，但各种技术有优势与有劣势。在频谱谐波时效技术之前，应用最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，且技术效果有赖于炉温的撑握；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，所以使用范围也受限制。

以下是各种应力消除方法的简单比较：

自然时效：周期太长，占地面积大，不适应大批量生产。

热时效：费用高，占地面积大，辅助设备多，耗能高，炉温控制难度大，工件易氧化，增加清理工作量， 且易因受热不均致裂，并在冷却过程中产生新的应 力，处理时间也较长。

亚共振振动时效：振动时效有低能耗、低成本、携带方便等特点，其原理为采用从低频到高频扫描寻找所能产生 的固有频率。但无法解决高刚性、高固有频率等金属 材料残余应力的消除问题，应用面较窄。

以下介绍最新绿色、高效的时效方式—频谱谐波振动时效方法。

频谱谐波振动时效技术简介

在21 世纪初，一种新的振动时效技术—频谱 谐波技术在中国出现了，它摒弃了原有振动时效技术，突破了原有的技术瓶颈。因为其独有找频方式与处理频率，被称为频谱谐波技术。

频谱谐波技术不再沿用原有的扫频方式，而是 通过傅立叶方法对工件进行频谱分析找出工件的几 十种谐波频率，在这几十种谐波频率中优选出对消 除工件残余应力效果最佳的 5 种不同振型的谐波频 率进行时效处理，达到多维消除应力提高尺寸精度稳定性的目的。频谱谐波方式不论工件大小、频率刚 性高低、材料特性，均能找出 5 种不同振型的谐波峰。该方法不受激振器的转速范围限制，对激振点和 拾振点无特殊要求，能够处理亚共振无法处理的高 刚性、高固有频率工件，能够满足对尺寸精度要求高的工件，振动噪声低，在机械行业的覆盖面已达到100％。

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，从中优选出效果最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。

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。