產(chǎn)品詳情
近二十年來，振動消除應(yīng)力技術(shù)的研究和應(yīng)用，在我國取得了飛速的發(fā)展。在此期間，經(jīng)國內(nèi)許多單位的共同努力，在振動時效機(jī)理、振動時效工藝技術(shù)和應(yīng)用方面，取得了突破性的成果，制定了我國第一部關(guān)于振動時效方面的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5926-91”，指導(dǎo)了該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的生產(chǎn)，推動了該項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的廣泛應(yīng)用。我國生產(chǎn)辦公室也將該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用列入了“八五規(guī)劃”。
振動處理的關(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公認(rèn)。因此作為以消除殘余應(yīng)力為主要目的的振動時效技術(shù)，完全可以用來提高焊接構(gòu)件的疲勞壽命。
國內(nèi)外大量研究資料表明，振動時效對焊接結(jié)構(gòu)件的根本作用在于“消除”殘余應(yīng)力。因此國外將其稱做“振動消除應(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，而振動時效一個最大的特點(diǎn)就是使高殘余應(yīng)力下降，使應(yīng)力分布均化，因此振動時效在“消除”焊接結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力上效果十分明顯。同時，由于殘余應(yīng)力的“消除”，振動時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，由此引起焊后工件變形。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(jìn)行去應(yīng)力，去應(yīng)力后拆除工藝板，合適的去應(yīng)力工藝可以保證工件不變形，一般去應(yīng)力采用熱處理工藝，這種方法耗資高、工期長。經(jīng)研究，此次采用振動消除應(yīng)力工藝，實(shí)驗(yàn)證明，振動后去除工藝板，完全滿足了工件尺寸要求，效果良好。
二、振動時效工藝實(shí)驗(yàn)
1．振動時效：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。振動所使用的設(shè)備是大連環(huán)宇振動時效科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)ZNVSR-03型振動時效裝置。這種設(shè)備有良好的使用性能，并可在振動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(yīng)力測試：為觀察振動時效效果，在振動后選主要焊縫處18點(diǎn)用盲孔松弛法測試了殘余應(yīng)力，測點(diǎn)位置標(biāo)在圖1。因?yàn)楣て诰o張，此次沒有測試焊前的殘余應(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)算工件振后最大的主應(yīng)力的下降率。測試的振后的殘余應(yīng)力結(jié)果列在表2中。
三、結(jié)果分析
1．振后去除工藝板，工件沒有變形，說明振動時效效果良好；
2．工件的焊縫比較復(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)；
3．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σ1，下降率為51%是一個很好的效果。
四、結(jié)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(yīng)力最大主應(yīng)力平均下降可達(dá)51%，大大滿足了JB/T10375-2002標(biāo)準(zhǔn)要求。說明回轉(zhuǎn)臂一類工件采用振動時效去應(yīng)力，效果良好，工藝可行。
振動處理的關(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公認(rèn)。因此作為以消除殘余應(yīng)力為主要目的的振動時效技術(shù)，完全可以用來提高焊接構(gòu)件的疲勞壽命。
國內(nèi)外大量研究資料表明，振動時效對焊接結(jié)構(gòu)件的根本作用在于“消除”殘余應(yīng)力。因此國外將其稱做“振動消除應(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，而振動時效一個最大的特點(diǎn)就是使高殘余應(yīng)力下降，使應(yīng)力分布均化，因此振動時效在“消除”焊接結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力上效果十分明顯。同時，由于殘余應(yīng)力的“消除”，振動時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，由此引起焊后工件變形。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(jìn)行去應(yīng)力，去應(yīng)力后拆除工藝板，合適的去應(yīng)力工藝可以保證工件不變形，一般去應(yīng)力采用熱處理工藝，這種方法耗資高、工期長。經(jīng)研究，此次采用振動消除應(yīng)力工藝，實(shí)驗(yàn)證明，振動后去除工藝板，完全滿足了工件尺寸要求，效果良好。
二、振動時效工藝實(shí)驗(yàn)
1．振動時效：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。振動所使用的設(shè)備是大連環(huán)宇振動時效科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)ZNVSR-03型振動時效裝置。這種設(shè)備有良好的使用性能，并可在振動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(yīng)力測試：為觀察振動時效效果，在振動后選主要焊縫處18點(diǎn)用盲孔松弛法測試了殘余應(yīng)力，測點(diǎn)位置標(biāo)在圖1。因?yàn)楣て诰o張，此次沒有測試焊前的殘余應(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)算工件振后最大的主應(yīng)力的下降率。測試的振后的殘余應(yīng)力結(jié)果列在表2中。
三、結(jié)果分析
1．振后去除工藝板，工件沒有變形，說明振動時效效果良好；
2．工件的焊縫比較復(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)；
3．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σ1，下降率為51%是一個很好的效果。
四、結(jié)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(yīng)力最大主應(yīng)力平均下降可達(dá)51%，大大滿足了JB/T10375-2002標(biāo)準(zhǔn)要求。說明回轉(zhuǎn)臂一類工件采用振動時效去應(yīng)力，效果良好，工藝可行。
