振动时效作为一种残余应力消除技术,由于具有耗能少、时间短、效果显著、无污染等特点,近年来在黑色金属领域得到了广泛应用。随着铝合金等有色金属的大量使用,将振动时效技术应用到有色金属之上,已经迫在眉睫!1本文在分析前人研究成果的基础上,从应力—应变机制和塑性细观力学角度阐述了铝合金厚板振动消除应力的本质是:在宏观上,振动时效表现为一种塑性变形而产生的应力松弛;在微观上则表现为位错的移动,晶粒的细化过程,从而提高了机械性能。2对铝合金厚板振动时效的几个基本选择参数进行讨论,得出在亚共振频率下,当动应力与残余应力叠加大于材料的微塑性变形力,且动应力小于不对称循环的持久极限时,时效将发生作用;在宏观上表现出残余应力大幅度下降的条件是动应力与残余应力叠加大于材料弹性极限。3根据工件的特殊要求和试验室的基本条件,利用电动式激振器成功设计了一套振动时效系统。此系统采用PC控制,并制作了特殊的信号源,实现了时效过程的自动化。4分别利用电动式激振器和机械式激振器对不同的试件进行振动时效试验,采用时效曲线和小孔法测残余应力相结合的方法对振动时效效果进行检测,试验结果显示振动时效技术应用到有色金属上同样有着明显的效果。同时通过对动应变信号进行离线分析和工件振动前后的金相观察,验证了第1点对铝合金厚板振动时效机理的解释。最后,对本研究进行了总结并为以后开展这项研究提出了建议。