介绍了振动时效的原理、发展，讨论了振动时效在地磅产品的秤体及传感 器制造中的应用，指出振动时效可提高大型地磅机械部分的质量，降低或消除大型衡器秤 体焊接加工中的残余应力，消除称重传感器弹性体机械加工应力，提高称重传感器的技术 指标。

1.前言

在机械件制造过程中不可避免会产生残余应 力，特别是焊接、铸造、锻造等过程的残余应力， 轻则使工件严重变形而无法使用或影响其固有性 能，重则使工件直接开裂，造成严重事故，像挪 威的27.5万吨级油轮在北海断裂就是因为其中的 一个锚墩上的焊接残余应力使其产生裂纹引起的， 造成了极为严重的损失和环境污染。通常消除残余应力的方法是通过时效处理来解决。传统的时 效方法是自然时效和热时效，由于自然时效周期 长，造成资金大量占用，现已很少使用；热时效 尽管效率高、效果好，但其能源消耗高、对环境 污染严重，处理工件也需要投入较多的资金，也 不是一个可取的去应力时效方法，也不符合当前 节能环保的发展方向，振动时效就是在这种背景下应运而生的。

振动时效在工业发达国家已被广泛采用，像 美国某应力消除公司拥有350台振动时效设备， 进行过5000多项振动时效处理，结果分析成本仅 为热时效的10%,英国和西德对飞机装配型架的 焊接梁和框架普遍采用了振动时效。我国近年来 在振动时效的研究与应用方面也取得了长足的进 展，经过振动时效的工件尺寸精度稳定性良好， 振动时效费用仅为热时效的10%左右，能源消耗 不到热时效的5%。由于振动时效的技术经济效果 非常显著，其应用范围也不断扩大，在机械制造、 航空、化工器械、动力机械等行业，振动时效已 得到了广泛的应用，近几年在衡器的焊接秤体和传感器弹性体加工的消除残余应力上已开始应用。

2.振动时效简介

2.1什么是振动时效

振动时效 VSR 是 Vibrating Stress Relief 的英 文缩写，是振动消除应力之意。振动时效又称振 动消除应力法，它是将工件（包括铸件、锻件、 焊接结构件等在其固有频率下进行数分钟至数 十分钟的振动处理，消除其残余应力，使尺寸精 度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、 时间短、效果显著等特点。

2.2振动时效技术在我国的发展历程 我国的振动时效设备，是从上世纪七十年代 开始仿造国外的振动时效设备自主生产的，在随 后的二十多年中，只能生产手动型振动时效设备, 这种设备只能靠操作人员凭感觉和经验进行振动时效处理，存在振动时效质量难以保证以及操作 复杂的问题；随着计算机技术在振动时效设备上 的使用，在上世纪九十年代末，开发出了全自动 振动时效设备，这种设备可以由计算机自动选择 振动时效关键的振动时效工艺参数，能有效保证 振动时效质量，而且操作简便。

尤其是近两年，视频音频监控型、远程无线 反向监控型、广播监控型、USB电子文档通讯型 等振动时效设备已在振动时效上得到了广泛的应 用，使振动时效技术迈上了更新的高度。

2.3振动时效技术的时效原理 传统的振动时效的实质是以振动的形式给工 件施加附加应力，当附加应力与残余应力叠加后， 达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观塑 性变形，从而降低和均化工件内的残余应力，达 到稳定工件尺寸精度，避免工件变形影响使用和 工件开裂的目的。

现代振动时效是通过工件在外界机械力皦 振器的作用下使工件产生共振他称为共振时 效，使工件在交变运动中吸收能量，在工件内部 产生微观粘弹性塑性变形，以降低工件局部的峰 值应力，并均化工件的残余应力场，Zui终避免工 件的变形与开裂，以稳定工件的尺寸精度，它的 效果介于热时效与自然时效之间。

2.4振动供振时效技术的基本操作方法 与振动时效的效果

2.4.1振动时效的基本操作方法

振动时效的基本操作方法简单，只需将激振 器牢固地固定在被处理工件的适当位置上，通过 振动设备的控制部分，根据工件的大小和形状调节激振力，并根据工件的固有频率调节激振器的 频率，直到使工件上的振动传感器睡度计和加 速度计所接收的信号达到峰值，在这一状态下 持续振动一段时间，即可完成振动时效设备的操 作，达到消除应力、稳定工件尺寸精度的目的。

2.4.2振动时效的效果

工件传统的振动时效处理与热时效处理的不 —样，热时效处理的工件表面有氧化层，可以从 外观粗略判定效果，但是振动时效的工件外观没 有变化，不能从外观判定效果。此外振动时效时 间很短，也就是15?30分钟左右，能不能在如此 短的时间内有效地消除残余应力，这依赖于操作 人员是不是认真负责地按照振动时效工艺要求进 行操作，只有认真负责的操作人员，才能有效保 证振动时效工艺效果，操作人员对于振动时效质 量效果起决定性的作用。

现代的全自动振动时效设备，每振动时效处 理一个工件，都能够记录振动时效工艺曲线和参 数，只要把这个工艺曲线与国家标准进行对比分 析，就能直接检验出振动时效质量效果，因此振 动时效质量检验是完全可以控制的。