近二十年來,振動時效消除應力技術的研究和應用,在我國取得了飛速的發展。在此期
間,經國內許多單位的共同努力,在振動時效機理、振動時效工藝技術和振動時效應用方面,取
得了突破性的成果,制定了我國部關于振動時效方面的國家行業標準“中華人民共
和國機械行業標準JBT5926-2005”,指導了該項技術的應用和設備的生產,推動了振動時效
技術在機械行業的廣泛應用。
振動時效處理的關鍵在于消除或均化金屬構件殘余應力,而殘余應力對于焊接構件疲勞
壽命的影響是嚴重的,這已在近十年來得到*。因此作為以消除殘余應力為主要目的
的振動時效技術,*可以用來提高焊接構件的疲勞壽命。
國內外大量研究資料表明,振動時效對焊接結構件的根本作用在于“消除”殘余應
。因此國外將其稱做“振動消除應力”。焊接結構件殘余應力分布極其不均,應力剃度
相當大,而振動時效設備一個大的特點就是使高殘余應力下降,使應力分布均化,因此振
動時效設備在“消除”焊接結構殘余應力上效果十分明顯。同時,由于殘余應力的“消除”,
振動時效還可以有效地延緩斷裂裂紋的產生和降低應力腐蝕開裂
回轉臂是連鑄機上的主要部件。上海重礦連鑄技術工程有限公司生產的回轉臂主要
部分是復雜板焊接梁,其結構如圖1。焊后有較高的焊接殘余應力,由此引起焊后工件
形。一般焊接時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行
去應力,去應
工藝板,合適的去應力工藝可以保證工件不變形,般去應力采
用熱處理工藝,這種方法耗資高、工期長。經研究,此次采用振動消除應力工藝,實驗
證明,振動后去除工藝板,*了工件尺寸要求,效果良好
二、振動時效工藝實驗
振動時效:根據工件的結構特點,采用四點支撐,激振點在A處,拾振點選在B
處,具體位置見圖1。振動時效設備有良好的使用性能,并可在振動時效的同時繪制幅頻
曲線,可觀察振動效果,其曲線如圖2
2.殘余應力測試:為觀察振動時效效果,在振動時效后選主要焊縫處18點用盲孔松弛
法測試了殘余應力,測點位置標在圖1。振動時效設備因為工期緊張,此次沒有測試焊前的殘余應力
根據以往其它單位的數據做參考,這種材料焊后焊縫中心殘余應力,以σ1在190MPa左
右,這樣就可以計算工件振后大的主應力的下降率。測試的振后的殘余應力結果列在
三、結果分析
1.振動時效設備振后去除工藝板,工件沒有變形,說明振動時效效果良好;
的焊縫比較復雜,可能出現低應力,甚至出現壓應力,如17、18點的數據
表1中除去3、6、17、18點,取14點的平均值94MPa,用190MPa計算工件振
后a1,下降率為51%是一個很好的效果
四、結論
綜上所論,首先振動時效滿足了工件尺寸要求,其次振后殘余應力大主應力平均
下降可達51%,大大滿足了JB/T5926-2005標準要求。說明回轉臂一類工件采用振動時效是可行的。
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