一、技术名称：频谱谐波时效技术
二、技术所属领域及适用范围：机械制造业：机械制造过程中金属工件在铸造、锻压、焊接和切削加工和使用中的残余应力的降低和均化。
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
热时效技术采用退火炉，能源可采用电、煤炭、天然气等。以800KW电炉（容积为10吨）为例，处理时间8小时，升温3小时（消耗80%功率），保温3小时（消耗50%功率），降温2小时。退火炉单位能耗为：312度电/吨。对于复杂工件，处理时间会更长，因此退火炉单位能耗会更高。目前应用该技术可实现节能量87万tce/a，CO2减排约230万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
通过傅立叶分析，不需扫描，在100HZ内寻找低次谐波，施加合适的能量在多个谐波频率振动，引起高次谐波累积振动产生多方向动应力，与多维分布的残余应力叠加，造成塑性变形，从而降低峰值残余应力，同时使残余应力分布均化。
2.关键技术
将电子测量技术、计算机技术、自动控制技术等结合在一起，机电一体化。特点是各功能模块采用目前先进成熟的技术，最后组合成最先进、可靠的设备。其中，加速度的测量与数据采集、FFT频谱分析，直流电机的PWM控制和电机转速的稳频等为关键技术。
（1）控制器驱动激振器进行振动，通过加速度传感器，在1000-5000rpm的转速范围内采集进行傅立叶分析的数据，获取工件的固有频率及其谐振频率分布。
（2）对获取的频率自动进行分类、排序和选取时判据原则是：A.多振型原则；B.最大能量吸收原则；C.频谱分析只选取范围在16.7Hz-200Hz以内的频率，处理的激振频率选取范围在16.7Hz-167.7Hz以内。
（3）自动选取要处理的频率个数为3个或3个以上。自动选取要处理的频率个数最佳为5个。
（4）以最佳疲劳载荷加载原则为判据来确定2、中所选取频率需要处理的时间。
（5）顺序处理2、中选取的频率时，若由共振频率，则自动跳开共振频率去处理下一个频率。
（6）本专家系统软件作为工艺设备核心，要求具备高可靠性、操作便捷性，因此分别选择在成熟稳定的MSDOS平台和WINDOSXP下采用TurboC2.0语言编写，以达到内存节约、系统稳定的需求。
3.工艺流程
在毛坯状态下、粗加工之后、半精加之后用频谱谐波时效的方式取代原来的热时效，以消除材料和加工之后产生的残余应力，提高尺寸精度稳定性，防止变形开裂。
五、主要技术指标
1.功能指标：
（1）最大激振力可达80kN；
（2）对工件进行傅里叶频谱分析，找出5个谐振频率，2个备用谐振频率；
（3）循环选择频率，同时具备加速度延时保护功能和亚共振频率自动过峰功能；
（4）振动参数除激振力调节保证有两个最大振动加速度30m/s2-70m/s2值在外，其余参数选择由振动设备自动完成；
（5）振动频率为6000rpm以下，噪音低；
（6）设备的软件操作系统：Windows
XP。
2.硬件技术指标
（1）高速、多通道的A/D转换，保证了数据的高速采集和实时处理；
（2）高效、严格的数字信号处理，无需电机从1000转到10000转进行全程扫描，通过频谱分析即可得到相应的峰值，并可自动确定最佳的振动频率组；
（3）采用高速微处理器作为下位机，对电机具有高精度的控制能力，电机稳频精度为：±1rpm；
（3）采用先进稳波控制技术，电流输出平稳、无电气噪音，温升大幅度降低，电机持续运行可靠性和寿命高；
（4）在大偏心、转速通过亚共振峰时，可以抗击瞬间超过30A的过载大电流；
（5）采用电磁屏蔽结构，防止信号由于外界电磁干扰造成波动、失真的现象；
（6）加速度值由符合国家标准的振动测量仪在：30m/s2-70m/s2范围内进行校订，保证振动强度符合国军标《WJ2969-2008》；双保险：加装电源滤波器和自主设计的吸收电路模块，防止工作电源受干扰波动时，设备造成损伤。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
2009 年，翔博科技频谱谐波时效技术被列入国家重点节能技术推广目录（第二批）；2010年，翔博科技频谱谐波时效技术被列入《北京市2010年节能节水减排技术推荐目录》；2010年，翔博科技频谱谐波时效技术被列入《国防科技工业节能减排技术目录》；2010年，翔博科技频谱谐波时效技术纳入”十二五”国防科技工业百项先进工艺技术；2011 年，翔博科技频谱谐波时效技术纳入机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业”十二五”发展规划。常用热时效炉平均功率800KW、1000KW，时效周期从4小时到几十小时不等。以平均8小时为例，消耗电能为6400度电。频谱谐波时效技术，采用机械振动的方式进行残余应力消除，常用机型额定功率为2.5KW、3.2KW，处理时间为1小时，消耗电能为1-3度电。与传统热时效相比节约能源95%以上。
七、典型应用案例
应用单位：中船重工集团下属的重庆齿轮箱有限责任公司
技术提供单位：北京翔博科技有限责任公司
节能改造情况：中船重工集团下属的重庆齿轮箱有限责任公司，现有25台频谱谐波时效设备用于建材行业和风电行业。每年需热时效工件产量3.5万吨。
节能效果：据重齿集团提供数据，采用频谱谐波时效技术替代热时效后，节电1198万KW，节约天然气120万立方米，累计节约标煤达6435吨。频谱谐波时效处理工件每吨消耗1度电计算。另来自中国信息协会数据:每节约１亿度电就意味着节约4.04万吨标准煤，减少排放二氧化碳10.64万吨。
经济效益：项目总投资1000万用于设备采购，半年即可收回投资，能耗节约率达99.7%。原支付配套厂热时效费用400元/吨，采用频谱谐波时效技术后支付配套厂费用为100元/吨，加工费用节省1050万.节约电费779万元，节约天然气费用为160万元，年累计节约为1989万元。
八、推广前景及节能减排潜力
预计未来五年，该技术在行业内的推广潜力达到15%，预计总投入6亿元，节能能力130万tce/a，减排能力约343万tCO2/a。
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