頻譜諧波技術(shù)在振動時效領(lǐng)域的應(yīng)用
在21世紀(jì)初一種新的振動時效技術(shù)在中國出現(xiàn)了，她摒棄了原有振動時效技術(shù)攻關(guān)方向，獨辟蹊徑，從另外一個全新的角度，去詮釋振動時效的價值。突破了原有的技術(shù)瓶頸，迎來了振動時效應(yīng)用的一個全新時代。因為其找頻方式與處理頻率，被稱為頻譜諧波技術(shù)。頻譜諧波技術(shù)不再沿用原有的掃頻方式，而是通過對工件進(jìn)行頻譜分析找出工件的幾十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消除工件殘余應(yīng)力效果佳的五種不同振型的諧波頻率進(jìn)行時效處理，達(dá)到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。頻譜諧波方式無論工件大小、頻率剛度高低、材料特性如何，都能找到五個不同振型的諧波峰。 不受激振器轉(zhuǎn)速范圍限制，對激振點和拾取點無特殊要求，可應(yīng)對副共振無法處理的剛性高、固有頻率高的工件，可應(yīng)對尺寸精度要求高的工件，振動噪聲低，機(jī)械行業(yè)覆蓋面接近。 的轉(zhuǎn)速都在6000RPM以下，也解決了副諧振設(shè)備噪聲大的問題。

振動時效技術(shù)在、節(jié)能、環(huán)保等方面具有非常明顯的優(yōu)勢，但傳統(tǒng)的振動時效技術(shù)也就是亞諧振技術(shù)也確實存在幾十年未能解決的技術(shù)難題，無法融入正式的流程生產(chǎn)流程，得不到廣泛的企業(yè)認(rèn)可，規(guī)模 亞共振時效方式:由低轉(zhuǎn)速掃描至電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，尋找共振峰，在亞共振區(qū)確定主、激振頻率及掃頻范圍。 在亞共振頻率下進(jìn)行數(shù)十分鐘的振動處理。

構(gòu)件經(jīng)過焊接、切削、熱處理等一系列加工制造工藝后，其內(nèi)部不可避免地會產(chǎn)生殘余應(yīng)力，影響構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、精度、疲勞強(qiáng)度及機(jī)械加工等性能，促進(jìn)構(gòu)件內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展及應(yīng)力腐蝕。 因此，需要采用不同的時效方法調(diào)整構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，消除構(gòu)件內(nèi)部的峰值應(yīng)力，達(dá)到消除構(gòu)件內(nèi)部殘余應(yīng)力均勻化的目的。

振動時效技術(shù)仍存在以下問題值得深入研究探索：
(1) 應(yīng)力調(diào)控的微觀作用機(jī)理。需要研究如何利用振動或蠕動的頻率、功率和時間去打破、消弱或增強(qiáng)晶格間約束力的機(jī)理，以及研究高能聲波在 材料內(nèi)部以強(qiáng)烈振幅傳播所造成的局部升溫對材料晶體原子克服位錯阻力做功的關(guān)系。終通過有效地控制晶格間的約束力和松弛狀態(tài)來實現(xiàn)有效 調(diào)節(jié)和控制殘余應(yīng)力。
(2) 振動時效效果檢測技術(shù)。參數(shù)曲線觀測法及精度穩(wěn)定性檢測法均屬于定性檢測技術(shù)，難以獲得定量數(shù)據(jù)。殘余應(yīng)力測量法雖然屬于定量檢測技術(shù)，但各種檢測方法均包含一定的缺點，檢測精度不高，誤差較大，特別是對于低幅值的殘余應(yīng)力精確檢測能力不能滿足需求。
(3) 殘余應(yīng)力控制閉環(huán)裝置的研制。 通過振動控制殘余應(yīng)力的同時，實時檢測控制區(qū)域內(nèi)的殘余應(yīng)力，并提供殘余應(yīng)力值作為反饋信號給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)及時判斷下一步控制指令，實現(xiàn)對零件局部位置的定量閉環(huán)控制。 目前國內(nèi)外還沒有這樣的閉環(huán)裝置。 該裝置的開發(fā)和生產(chǎn)對機(jī)械制造技術(shù)方案和關(guān)鍵構(gòu)件的安全服務(wù)有很大的影響，具有良好的應(yīng)用前景。

從微觀上看，只要溫度在零度以上，金屬原子始終處子運動中，由子剩余應(yīng)力的影響，這些原子處子不平衡運動狀況，但它們力求回復(fù)平衡位置，這就需求能量。振蕩時效就是給金屬構(gòu)件提供機(jī)械能，使的約束金屬原子復(fù)位的剩余應(yīng)力開釋，加快金屬原子回復(fù)平衡位置的速度。
從金屬物理學(xué)上看，振蕩時效的進(jìn)程實質(zhì)上是金屬材料內(nèi)部晶體位錯運動、增殖、塞識和纏結(jié)的進(jìn)程。因為金屬材料存在位錯，所以在構(gòu)件內(nèi)部發(fā)生的交受動應(yīng)力與內(nèi)部的剩余應(yīng)力彼此疊加，在應(yīng)力較高的區(qū)域就可發(fā)生位錯滑移，出現(xiàn)細(xì)小塑性受形。

消除殘余應(yīng)力領(lǐng)域，從初的自然時效、熱時效發(fā)展到振動時效，技術(shù)一直在進(jìn)步，但各種技術(shù)的弊端也同樣顯著。在頻譜諧波時效技術(shù)之前，應(yīng)用為廣泛的是熱時效和亞共振振動時效。