為什么每個通信產品都需要老化？剛入門的時候大家都有這個疑惑。久而久之，大家都了解到了老化可以使產品更加穩定，但是這里面有什么道道呢？

老化的方式有哪些？

常規通信產品都需要老化，特別是金屬類產品。

一般老化的方式可以通過老化房或高溫箱進行，也就是我們說的時效實驗， 通常常規部件類產品可進行85℃~90℃ 8小時老化，要求比較嚴的軍工類產品可以進行120℃ 12小時老化，而整機類產品需進行 55℃~60℃ 12小時以上老化。

如果是有源類產品，可以自己發熱的，比如常用的基站，現在比較流行的是自老化，通過開電，讓其自身發熱進行老化，不需要外部控溫。

為什么要老化？

老化很大程度上要消除殘余應力，我們經常提到的應力釋放就是消除殘余應力。

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什么是殘余應力

殘余應力是指在沒有對物體施加外力時，物體內部存在的保持自相平衡的應力系統。它是固有應力或內應力的一種。

當外部載荷去掉以后，仍存留在工件內部的應力就是殘余應力。

殘余應力是由于金屬內部組織，發生了不均勻的體積變化而產生的。其外界因素來自熱加工和冷加工。

具有殘余應力的工件，是處在一種不穩定狀態之中，其內部的組織有強烈地恢復到沒有內應力的穩定狀態的傾向。

工件的形狀逐漸改變（如翹曲變形）從而喪失其原有精度。如果把存在殘余應力的工件裝配到機器中，則會因其在使用中的變形而破壞整臺機器的精度。

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殘余應力的來源

外力使零件變形，其中引起塑性變形的外力作的功，以零件內部材料變形而存貯在零件內。當外力消除以后，應力不均勻的能量要釋放出來，引起了零件緩慢地變形，即殘余應力作功，直到能量全部釋放出來為止。

在機械制造中，各種工藝過程往往都會產生殘余應力。但是，如果從本質上講，產生殘余應力的原因可以歸結為：

（1）機械加工引起的殘余應力

（2）溫度不均勻引起的殘余應力

這種殘余應力的產生主要有以下兩種原因：

第一是由于溫度不均勻造成局部熱塑性變形；

第二是由于相變引起的體積膨脹不均勻造成局部塑性變形。

（3）構件尺寸公差引起的殘余應力。

在焊接、鉚接、螺釘連接時往往有公差配合問題。如船體分段對接時必須將對接鋼板拉到一起，這些由外力拉到一起而組合的結構，當外力去除后，整個系統就出現了殘余應力。

這種應力一般來說屬于結構應力，大多數情況下處于彈性狀態。

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殘余應力對機械零部件的影響

（1）引起物體尺寸和形狀的變化。

當在變形物體內存在殘余應力時，則物體將會產生相應的彈性變形或晶格畸變。

若此殘余應力因某種原因消失或其平衡遭到破壞，此相應的變形也將發生變化，引起物體尺寸和形狀改變。

（2）使零件的使用壽命縮短。

因殘余應力本身是相互平衡的，所以當具有殘余應力的物體受載荷時，在物體內有的部分的工作應力，為外力所引起的應力與此殘余應力之和，有的部分為其差，這樣就會造成應力在物體內的分布不均。

此時工作應力達到材料的屈服強度時，物體將會產生塑性變形；達到材料的斷裂強度時，物體將會產生斷裂，從而縮短了零件的使用壽命。

（3）降低了金屬的塑性、沖擊韌性。

當具有殘余應力的物體繼續進行塑性加工時，由于殘余應力的存在可加強物體內的應力和變形的不均勻分布，使金屬的變形抗力升高，塑性降低。

（4）降低金屬的耐蝕性以及和疲勞強度等。

由于零件內部的殘余應力，使其處于高能量狀態，易與氧化介質發生化學作用，造成腐蝕，即應力腐蝕，從而降低了零件的耐蝕性，殘余應力還改變了材料表面受載時的應力分布，降低疲勞強度。

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減小和消除殘余應力的措施和方法

錘擊法

利用鋼錘錘擊工件殘余應力聚集的部位，使工件接受錘擊的金屬表面受到錘擊的壓應力，發生局部的塑性變形，從而減小殘余應力的峰值，改善和均衡工件原有殘余應力的分布，避免工件的脆性破壞。

這種方法特別適合與焊接件，且在焊接加工場合應用廣泛，對沖壓件使用不多。

振動時效法

利用專有設備使工件在專用設備的周期性外力作用下發生共振，使工件內部的微觀組織晶粒發生滑移和晶內孿生，從而削減殘余應力的峰值，改善和均衡工件原有的殘余應力的分布。

這種方法在一小時內可以消除約50%的殘余應力或削減約50%殘余應力的峰值，是使用最普遍的方法之一，處理效率高，節約成本，但最大缺點是不能完全消除工件內聚集的殘余應力。

熱處理時效

是傳統的消除殘余應力的方法，又稱為人工時效。它借助熱處理設施，將工件由室溫緩慢、均勻加熱至600℃左右，并在此溫度保溫4-8h，而后溫度緩慢冷卻到120℃以下，再出爐冷卻至室溫。

這種方法消除殘余應力的效果很好，消除速度快、充分，是至今最實用的方法之一。

自然時效

是將工件放置于室外，任其“風餐宿露”，在靜置過程中釋放和消除殘余應力。
這種方法不適用于工業化大批量生產的產品。

但是，對于高價值和高精度設備的關鍵部件，則采用人工時效+自然時效的方法較為普遍。

機械加工應力消除的方法

在切削加工后采取一些處理措施，也可以對已加工表面的殘余應力進行調整，表面強化處理就是目前較常用的方法之一。

表面強化處理工藝是通過對零件表面的冷擠壓使之發生冷態塑性變形，從而提高其表面硬度、強度，并形成表面殘余壓應力的加工工藝。

審核編輯：劉清