近二十年來,振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力技術(shù)的研究和應(yīng)用,在我國(guó)取得了飛速的發(fā)展。在此期
間,經(jīng)國(guó)內(nèi)許多單位的共同努力,在振動(dòng)時(shí)效機(jī)理、振動(dòng)時(shí)效工藝技術(shù)和振動(dòng)時(shí)效應(yīng)用方面,取
得了突破性的成果,制定了我國(guó)部關(guān)于振動(dòng)時(shí)效方面的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“中華人民共
和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBT5926-2005”,指導(dǎo)了該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的生產(chǎn),推動(dòng)了振動(dòng)時(shí)效
技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
振動(dòng)時(shí)效處理的關(guān)鍵在于消除或均化金屬構(gòu)件殘余應(yīng)力,而殘余應(yīng)力對(duì)于焊接構(gòu)件疲勞
壽命的影響是嚴(yán)重的,這已在近十年來得到*。因此作為以消除殘余應(yīng)力為主要目的
的振動(dòng)時(shí)效技術(shù),*可以用來提高焊接構(gòu)件的疲勞壽命。
國(guó)內(nèi)外大量研究資料表明,振動(dòng)時(shí)效對(duì)焊接結(jié)構(gòu)件的根本作用在于“消除”殘余應(yīng)
。因此國(guó)外將其稱做“振動(dòng)消除應(yīng)力”。焊接結(jié)構(gòu)件殘余應(yīng)力分布極其不均,應(yīng)力剃度
相當(dāng)大,而振動(dòng)時(shí)效設(shè)備一個(gè)大的特點(diǎn)就是使高殘余應(yīng)力下降,使應(yīng)力分布均化,因此振
動(dòng)時(shí)效設(shè)備在“消除”焊接結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力上效果十分明顯。同時(shí),由于殘余應(yīng)力的“消除”,
振動(dòng)時(shí)效還可以有效地延緩斷裂裂紋的產(chǎn)生和降低應(yīng)力腐蝕開裂
回轉(zhuǎn)臂是連鑄機(jī)上的主要部件。上海重礦連鑄技術(shù)工程有限公司生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)臂主要
部分是復(fù)雜板焊接梁,其結(jié)構(gòu)如圖1。焊后有較高的焊接殘余應(yīng)力,由此引起焊后工件
形。一般焊接時(shí)為滿足圖紙尺寸要求,加一些工藝板,控制工件尺寸焊接后必須進(jìn)行
去應(yīng)力,去應(yīng)
工藝板,合適的去應(yīng)力工藝可以保證工件不變形,般去應(yīng)力采
用熱處理工藝,這種方法耗資高、工期長(zhǎng)。經(jīng)研究,此次采用振動(dòng)消除應(yīng)力工藝,實(shí)驗(yàn)
證明,振動(dòng)后去除工藝板,*了工件尺寸要求,效果良好
二、振動(dòng)時(shí)效工藝實(shí)驗(yàn)
振動(dòng)時(shí)效:根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用四點(diǎn)支撐,激振點(diǎn)在A處,拾振點(diǎn)選在B
處,具體位置見圖1。振動(dòng)時(shí)效設(shè)備有良好的使用性能,并可在振動(dòng)時(shí)效的同時(shí)繪制幅頻
曲線,可觀察振動(dòng)效果,其曲線如圖2
2.殘余應(yīng)力測(cè)試:為觀察振動(dòng)時(shí)效效果,在振動(dòng)時(shí)效后選主要焊縫處18點(diǎn)用盲孔松弛
法測(cè)試了殘余應(yīng)力,測(cè)點(diǎn)位置標(biāo)在圖1。振動(dòng)時(shí)效設(shè)備因?yàn)楣て诰o張,此次沒有測(cè)試焊前的殘余應(yīng)力
根據(jù)以往其它單位的數(shù)據(jù)做參考,這種材料焊后焊縫中心殘余應(yīng)力,以σ1在190MPa左
右,這樣就可以計(jì)算工件振后大的主應(yīng)力的下降率。測(cè)試的振后的殘余應(yīng)力結(jié)果列在
三、結(jié)果分析
1.振動(dòng)時(shí)效設(shè)備振后去除工藝板,工件沒有變形,說明振動(dòng)時(shí)效效果良好;
的焊縫比較復(fù)雜,可能出現(xiàn)低應(yīng)力,甚至出現(xiàn)壓應(yīng)力,如17、18點(diǎn)的數(shù)據(jù)
表1中除去3、6、17、18點(diǎn),取14點(diǎn)的平均值94MPa,用190MPa計(jì)算工件振
后a1,下降率為51%是一個(gè)很好的效果
四、結(jié)論
綜上所論,首先振動(dòng)時(shí)效滿足了工件尺寸要求,其次振后殘余應(yīng)力大主應(yīng)力平均
下降可達(dá)51%,大大滿足了JB/T5926-2005標(biāo)準(zhǔn)要求。說明回轉(zhuǎn)臂一類工件采用振動(dòng)時(shí)效是可行的。