一、振動頻率的確定
在共振狀態(tài)下，可用小的振動能量，使工件產(chǎn)生大的振幅，得到大的動應力和動能量，從而使工件中的殘余應力消除的更，工件獲得的尺寸穩(wěn)定性效果更好。
振動時效中的共振狀態(tài)，是在外部激振器激振力的持續(xù)作用下，零件處于“受迫振動”時的一個特殊狀態(tài)。它的條件是激振頻率接近工件的固有頻率，這時振動特性中的振幅—頻率曲線出現(xiàn)一個峰值，振幅的陡然增大對振動時效產(chǎn)生附加動應力有利。
工件在振動時效時是一個振動體，它與其支撐用的彈性橡膠墊和激振器組成為一個振動系統(tǒng)，當該系統(tǒng)進行自由振動時，根據(jù)振動學原理，它的共振頻率僅與系統(tǒng)本身的質(zhì)量、剛度和阻尼有關(guān)。這個頻率是由系統(tǒng)固有性質(zhì)所決定的，稱為固有頻率。

振動時效中一個工件和它的支撐體組成振動學中一個質(zhì)量和一個彈簧的振動系統(tǒng)，它的固有頻率可用下列通式表示：
（4-1）
式中：-----固有頻率（HZ）；K---彈簧的剛度（Kg/cm）；
m---振動體質(zhì)量（Kg）。
圖4-1示出了某均質(zhì)等截面梁彎曲的頻率及相應的振型。
由振動頻率的方程解及上圖可知，具有幾個自由度的振動系統(tǒng)，有幾個固有頻率，按低至高

動應力的確定
振動時效過程中，激振器施加給工件以與其周期交變力相對應的動態(tài)附加應力。附加動應力與公家原存殘余應力疊加后，所造成的局部或整體塑性變形，就能是工件殘余應力松弛，均化和消除，并提高金屬基體的抗變形能力。這是使工件尺寸精度穩(wěn)定化的關(guān)鍵。
所以，動應力是振動時效中有決定性作用的參數(shù)，它不僅與工件中的原始殘余應力值有關(guān)，而且與工件被處理后的強化和尺度精度溫度化有直接關(guān)系。顯然，當處理殘余應力較小的工件時，只需選用一定的動應力，產(chǎn)生不大的塑性變形，就能使工件材料強化，使不大的原始殘余應力處于穩(wěn)定，而不發(fā)生大的翹曲變形。但是，如果工件的殘余應力較大，那么就選用足夠大的動應力，，使工件產(chǎn)生較大的塑性變形，才能使它的殘余應力大幅度降低，使零件的材料得到強化，從而尺寸精度獲得穩(wěn)定。
許多研究和實踐證明，用過載系數(shù)K所表示的零件原始殘余應力和動應力（峰-峰）值之比，即K=動應力/殘余應力，能體現(xiàn)振動時效工藝中他們間的依存關(guān)系，并能用來鑒定振動時效處理的有效性。資料指出：使工件尺寸精度穩(wěn)定的K值為0.45左右為宜 。
如果動應力施加的比較小則消除殘余應力的效果比較差；如果動應力施加的太大，有可能超過工件的疲勞強度，甚至抗拉強度，引起工件疲勞強度的下降，甚至斷裂。
VSR系列振動時效裝置的內(nèi)部軟件系統(tǒng)已備自動判定動應力是否合適的功能，如果動應力不夠，打印機會自動地打印出讓您加大動應力的指令，如果動應力太大，系統(tǒng)會自動關(guān)機，避免引起不良后果，并通知操作者來減小動應力，所以使用VSR系列振動時效裝置可令您放心。
四、工件的支承位置與激振器的裝夾位置的確定
談到這兩種位置的確定，我們先談一談工件的振型問題。在本節(jié)的部分中，我們談到工件的固有頻率時曾提到過對應工件的任何一個固有頻率都對應的一個振型，而支承位置和裝夾位置都是依據(jù)工件的振型來確定的。

一項振動時效工藝是否成功，其后的檢測方法應是殘余應力的變化率和尺寸精度保持性的測試。但是振動處理過程中采用上述兩種參數(shù)是不可能的，它是需要長時間和復雜的測試過程。通常在實際生產(chǎn)應用的控制過程中往往采用振動時效前后幅頻特性參數(shù)曲線和振幅-時間參數(shù)曲線測試法并按JB/T5926-91標準中第4.1條款或JB/T10375-2002標準中的第6.2條款驗收來實現(xiàn)的。
（a）幅頻特性曲線掃描法

圖6-1幅頻特性曲線二次掃描圖
（圖中實線為振前所測曲線、虛線為振后所測曲線）
在振動處理過程中隨著殘余應力的下降，構(gòu)件的內(nèi)阻尼減小，所以在幅頻特性曲線上所表現(xiàn)出的是固有頻率的下降，（如圖6-1中所示f1變?yōu)閒1′）、共振峰值的增高、頻帶變窄。振動處理前測得的幅-頻特性曲線和振后幅頻特性曲線對比可求出各參數(shù)的變化量△f,△h和△u。經(jīng)過多個試件處理后可把這些變化量的統(tǒng)計值確定下來。這樣就可在生產(chǎn)應用時進行監(jiān)測。
如果生產(chǎn)中所得的參數(shù)變化與確定的數(shù)值相近，說明振動處理的效果已達到。如果遠遠偏小，說明效果欠佳，尚需在激振參數(shù)（主要是激振力）上做適當調(diào)整，或支承方式上需做調(diào)整。
總之，幅-頻特性曲線監(jiān)測法是國內(nèi)外普遍采用的較為成熟的方法。
（b）振幅-時間曲線監(jiān)測法
幅-頻特性曲線是振動處理的前后進行的，且頻率在不斷的改變。有時為了獲得更好的曲線。這要比種方法更為簡單，它既可以通過振幅的變化來控制振動處理的有效時間，又可以通過振幅的變化量來監(jiān)測殘余應力的變化情況。

振動焊接技術(shù)的特點決定了該項技術(shù)的適用性。各種實驗驗證了該項技術(shù)有如下的特點：
．焊接結(jié)晶過程中振動可使晶粒細化，因此使焊縫材料力學性能顯著提高，材料的屈服極限σS、強度極限σb均可提高10%~30%，這有助于防止焊接熱裂紋和冷裂紋的發(fā)生。
．降低焊接殘余應力30%以上，這有助于于防止或減少焊接構(gòu)件使用中發(fā)生裂紋，延長使用壽命，穩(wěn)定構(gòu)件的尺寸精度。
．降低焊接變形30%以上，如果采用“予剛度法”和“予應力法”則變形可降低60%以上，達到設(shè)計要求。
．由于晶粒細化和殘余應力的降低，提高了焊縫斷裂韌性20%以上，的提高了焊縫材料抗開裂的能力。
．提高疲勞極限15%以上，提高焊縫疲勞壽命70%以上。這是各種效果的綜合值，提高使用壽命這也是各種附加工藝所追求的終目標。
．減少砂眼、跳焊等，使焊接紋理細密，減少根部的應力集中，顯著提高焊接質(zhì)量。
．可免除焊接予熱過程或降低予熱溫度。
．可排除焊后的熱時效或振動時效處理。
．顯著的防止或減少焊接裂紋，這是振動焊接一項的特點。
根據(jù)上述優(yōu)點，我們不難看出振動焊接技術(shù)比起振動時效來說具有更廣闊的前途和更大的適用性?？梢哉f振動焊接技術(shù)在所有的焊接過程中均可應用，特別是對于焊接中易出現(xiàn)裂紋和變形的構(gòu)件應先選用振動焊接。對于壓力容器，如能采用振動焊接一定會獲得更好效果，必將大大增加設(shè)備的安全度。

某廠生產(chǎn)的J31—400壓力機的橫梁，為焊接結(jié)構(gòu)件，重量為137000kg，輪廓尺寸為2090×2030×1520，為較為典型的方型件。我們在其底面采用三點支撐方式，橡膠墊距相鄰的兩端面的距離約為該邊長度的1/3 。激振器用螺栓擰緊在橫梁頂面的中間部位，加速度計吸緊在靠近一側(cè)的中間位置上。如圖7-2用VSRDS-08型振動時效裝置對其進行掃頻處理，測得其固有共振頻率為4572r/min即76.2Hz,共振峰高度為32.6m/s2,鑒于該工件剛性較大，我們選擇其共振峰值32.6 m/s2的2/3來確定振動頻率為4551r/min,振動處理18分鐘，VSRDS-08型微機內(nèi)部的系統(tǒng)就判定為達到效果而自動關(guān)機，從隨后第二次掃頻的數(shù)據(jù)和曲線圖上看，與次掃頻的比較，已出現(xiàn)共振頻率左移、峰值升高、帶變窄三種現(xiàn)象，符合JB/T5926-2005標準中的第4.12條的c、d、e三項驗收指標。

圓環(huán)型構(gòu)件的振動時效工藝
某廠生產(chǎn)的SYI1920/2850型風機葉輪是為發(fā)電廠引排粉塵設(shè)備配套的，以直沿用熱時效方式來消除焊接應力，由于量大，交貨期短，熱時效變形較嚴重，故委托我公司進行振動時效處理。
該葉輪外徑2850mm，內(nèi)徑1920mm，厚度350mm，為焊接結(jié)構(gòu)，屬較典型園環(huán)形件，我們采用三點支撐，沿圓周上三點均布。激振器用C形卡具卡緊在內(nèi)圓處，傳感器放在葉輪的外圓周上，如圖7-3.

圖8-3 葉輪振動時效示意圖
用VSRDS-08型振動時效裝置測得該葉輪固有頻率為10532r/min，共振峰值為43.3m/，這時選擇的是K2型激振器，偏心量為28%左右。我們選擇在峰值43.3m/的1/3所對應的頻率10486 r/min下進行振動時效處理12分鐘，在進行第二次掃頻，可知，對該葉輪的振動時效處理時間為14分鐘。該葉輪的參數(shù)及曲線如圖7-4.