胡曉美近期，我公司部分新老客戶咨詢關(guān)于振動時效設(shè)備采用交流激振器進行時效處理，是否可行的問題，公司安排我技術(shù)部門，針對直流激振器和交流激振器從設(shè)計、生產(chǎn)、控制及其壽命方面優(yōu)缺點進行技術(shù)層面的深度分析，以解答使用者的各種疑慮。
一、直流激振器具有良好的啟動特性和調(diào)速特性。一般需要經(jīng)過振前掃描、尋找激振點、時效處理、振后掃描等主要步驟，因此，振動時效處理儀，電機要重復啟動4次，直流激振器良好的啟動特性起到了很好的利用；而同功率的交流電機的啟動電流是正常工作的5倍以上，嚴重影響了設(shè)備的啟動速度和使用壽命。同時，在時效處理機對激振器的轉(zhuǎn)速精度有超嚴格的要求（不能超過±1轉(zhuǎn)），尤其是在峰值點附近，如果一旦控制精度超過了這個范圍，就無法正常進入時效狀態(tài)，而且會聽到激振器發(fā)出忽高忽低的響聲，嚴重影響了設(shè)備的使用壽命，而交流電機的調(diào)速控制，一直是影響其發(fā)展的一個重要原因，不過后來有了變頻器控制技術(shù)，才使得交流電機獲得了突飛猛進的發(fā)展，但是，對于高速運行（達到10000rpm）且控制精度達到±1rpm，目前仍然是交流電機及其控制技術(shù)難以逾越的鴻溝。
二、直流激振器具有較大的轉(zhuǎn)矩。激振器主要有2部分構(gòu)成，分別是電機和偏心箱，偏心箱的作用就是能夠起振更大的工件，同樣這也對帶動它的電機提出了扭矩必須夠大的要求；通常交流電機是按50HZ電壓設(shè)計制造的，起額定轉(zhuǎn)矩也是在這個范圍內(nèi)給出的，因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，變頻器輸出頻率大于50HZ時，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降，因此，隨著交流電機轉(zhuǎn)速的升高，其轉(zhuǎn)矩是成線性下降的，如果后面加上偏心，其下降將更為明顯，出現(xiàn)激振力不足的現(xiàn)象。
三、成熟簡單的激振器高速運行控制電路。直流激振器器必須有盡可能高的轉(zhuǎn)速，從而能處理更廣泛的不同頻率的工件，在國內(nèi)電力控制領(lǐng)域，PWM脈寬調(diào)制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，其具有反應速度快，控制精度高的明顯特點，在0-10000r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可輕松將轉(zhuǎn)速精度控制在0.1rpm的范圍上。而交流電機的轉(zhuǎn)速與定子的極數(shù)和頻率有關(guān)系，例如：2極電機，頻率50HZ,則轉(zhuǎn)速為：3000r/min;4極電機，頻率50HZ,則轉(zhuǎn)速為：1500r/min，所以，轉(zhuǎn)子極數(shù)已經(jīng)確定，只能通過改變頻率來提高其轉(zhuǎn)速。
四、直流激振器的缺陷在于，因為需要換向，所以必須有碳刷。碳刷屬于損耗件，因為和銅頭接觸，難免有間隙，所以也屬于易損件范圍，振動時效機必須配多余的碳刷在里面。而交流電機就沒這個問題了，同時交流激振器的造價是比較低的。如果以上問題都解決的話，那交流激振器的造價僅為直流激振器的1/10，這也是我國電機及其控制的發(fā)展目標，如果能實現(xiàn)，那在振動時效消除應力方面也將廣泛應用，且設(shè)備的價格將會下降一半以上，對于整個機械行業(yè)來說，也是*的好事。
五、行業(yè)內(nèi)的應用范圍。交流激振器及其控制系統(tǒng)，其生產(chǎn)及使用成本是非常低廉的，如果一旦成熟，將會*時間在振動時效行業(yè)內(nèi)應用，但目前國內(nèi)95%的生產(chǎn)廠家都在應用直流激振器，而只有極少幾個廠家在*交流激振器，且所有廠家大部分都是在包頭長安永磁電機廠購進的電機，因此，交流激振器目前只是為了增加一個賣點，無法達到預期的使用效果。
時效處理預防應力腐蝕 |
應力腐蝕，也就是應力腐蝕裂紋，材料在拉應力（包括外部機械力、熱影響應力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應力，以及裂縫銹蝕產(chǎn)物的楔入應力等）和特定的腐蝕介質(zhì)共同影響下，出現(xiàn)的低于強度極限的脆性開裂現(xiàn)象，這種腐蝕一般均穿過晶粒，即所謂穿晶腐蝕。應力腐蝕由殘余或外加應力導致的應變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過程。應力腐蝕導致材料的斷裂稱為應力腐蝕開裂。采用振動時效可有效降低和延緩應力腐蝕造成的損害。
應力腐蝕開裂是先在金屬的腐蝕敏感部位形成微小凹坑，產(chǎn)生細長的裂縫，且裂縫擴展很快，能在短時間內(nèi)發(fā)生嚴重的破壞。它常出現(xiàn)于鍋爐用鋼、黃銅、高強度鋁合金和不銹鋼中，凝汽器管、礦山用鋼索、飛機緊急剎車用高壓氣瓶內(nèi)壁等所產(chǎn)生的應力腐蝕也很顯著。在石油、化工腐蝕失效類型中所占比例zui高，可達50%。
應力腐蝕的產(chǎn)生有兩個基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定的應力腐蝕開裂敏感性；二是存在足夠高的拉應力。導致應力腐蝕開裂的應力可以來自工作應力，也可以來自制造過程中產(chǎn)生的殘余應力。據(jù)統(tǒng)計，在應力腐蝕開裂事故中，由殘余應力所引起的占80%以上，而由工作應力引起的則不足20%。
應力腐蝕過程一般可分為三個階段。
*階段為孕育期，在這一階段內(nèi)，因腐蝕過程局部化和拉應力作用的結(jié)果，使裂紋生核；
第二階段為腐蝕裂紋發(fā)展時期，當裂紋生核后，在腐蝕介質(zhì)和金屬中拉應力的共同作用下，裂紋擴展；
第三階段中，由于拉應力的局部集中，裂紋急劇生長導致零件的破壞。
在發(fā)生應力腐蝕破裂時，并不發(fā)生明顯的均勻腐蝕，甚至腐蝕產(chǎn)物極少，有時肉眼也難以發(fā)現(xiàn)，因此，應力腐蝕是一種非常危險的破壞。
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