振動時(shí)效是利用共振的原理，即在激振器的周期性外力的作用下，當(dāng)所施加給構(gòu)件的動應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加大于或等于材料的屈服極限時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力就要進(jìn)行釋放或重新分布，經(jīng)過對構(gòu)件二十至四十分鐘的振動處理，構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力就會釋放大約在30%—80%左右，高應(yīng)力區(qū)應(yīng)力釋放的比例要大一些，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力釋放和一定程度的均化后，構(gòu)件的尺寸精度及抗變形能力就會得到很大程度的提高，經(jīng)過多年的理論研究與工藝實(shí)踐，振動時(shí)效技術(shù)目前在我國已得到了相當(dāng)程度的普及應(yīng)用，為我國的節(jié)能環(huán)保工作做出了較大的貢獻(xiàn)。

 在我國同行業(yè)的高爐改擴(kuò)建項(xiàng)目中，因?yàn)檫@些工程項(xiàng)目中的大型結(jié)構(gòu)都是很大的結(jié)構(gòu)型式，按照設(shè)計(jì)上的要求，要用加熱的時(shí)效工藝手段，實(shí)施起來難度是相當(dāng)大的，而振動時(shí)效做為一項(xiàng)高效節(jié)能工藝，在對大型金屬結(jié)構(gòu)的振動處理上是加熱時(shí)效的理想替代工藝，經(jīng)過多年的研究與應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)目前已在我國近幾年的首鋼曹妃甸搬遷工程，營口鲅魚圈在建工程，鞍鋼新建高爐及改擴(kuò)建工程中的水冷帶，風(fēng)口帶，拱頂，五通球，魚雷罐鐵水運(yùn)輸車等都成功的采用了該工藝，多年的應(yīng)用證明，目前證明效果很好。

二、 風(fēng)口帶的振動時(shí)效處理

受中國十九冶北方分公司泰鋼項(xiàng)目部的委托，大連理工大學(xué)工程力學(xué)系振動與強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)室的工程技術(shù)人員在萊蕪泰鋼1#高爐的施工現(xiàn)場對1#高爐的整體建造中的風(fēng)口帶進(jìn)行了振動時(shí)效處理，同時(shí)對振動時(shí)效的實(shí)際效果進(jìn)行了檢測，其過程如下：

1、 激振位置的選擇（見圖一）

 風(fēng)口帶部分是由二十幾個(gè)大法蘭與殼體焊接而成，由于板厚及焊接區(qū)域過大，造成很大的焊接應(yīng)力及應(yīng)力集中，所以要想保證其振動處理的具體效果，我們根據(jù)高爐整體的實(shí)際情況，我們選擇了在風(fēng)口帶下方的圍板的圓孔上安裝振動電機(jī)，經(jīng)過振動調(diào)整得到在2700轉(zhuǎn)左右時(shí)爐殼的整體出現(xiàn)較明顯的振動響應(yīng)，用手觸摸時(shí)感到有明顯的振動感，我們利用得到的振動頻率，選擇在爐殼內(nèi)部法蘭下方圓周三分之一處分別裝卡振動電機(jī)進(jìn)行了各點(diǎn)分別進(jìn)行三十分鐘的振動處理，并繪制了振動特性曲線，從曲線的參數(shù)看，振動前后的參數(shù)發(fā)生了相應(yīng)的變化，時(shí)效前的轉(zhuǎn)數(shù)：2708轉(zhuǎn)，時(shí)效后的轉(zhuǎn)數(shù)：2690轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)左移:18轉(zhuǎn)，振幅升高0.2G,(見參數(shù)曲線圖)說明工件經(jīng)振動后的阻尼降低了，殘余應(yīng)力得到了一定程度的釋放，這些特點(diǎn)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2、 風(fēng)口帶的殘余應(yīng)力檢測

     為了驗(yàn)證振動時(shí)效的實(shí)效效果，我們對振動前后的應(yīng)力消除情況進(jìn)行了應(yīng)力檢測，測試點(diǎn)選擇在風(fēng)口內(nèi)側(cè)的風(fēng)口環(huán)焊縫上，測試選擇了六點(diǎn)分別測試，測試選擇通用的盲孔法，即在焊縫上貼上型號BE120—2CA—K的直角應(yīng)變片，用專用的電阻應(yīng)變儀將應(yīng)變片預(yù)調(diào)平衡，然后在應(yīng)變片的標(biāo)識部位鉆一個(gè)￠2mmｘ2mm的盲孔，由于鉆孔后應(yīng)力釋放產(chǎn)生的塑性變形而得應(yīng)變數(shù)值，振動時(shí)效后分別進(jìn)行一次測試，從而得到構(gòu)件應(yīng)力消除比例，（見下表）。此次經(jīng)過三點(diǎn)各三十分鐘的振動處理殘余應(yīng)力由原來的319.29 MPa，降低到振動后的184。19 MPa，降低,41.91 %，達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于焊接構(gòu)件應(yīng)力降低應(yīng)大于30%的要求，所以本次振動處理收到了預(yù)期效果。

三、  結(jié)   論：

1、  從振動過程中繪制的振動時(shí)效的參數(shù)曲線看，振動前后都發(fā)生了相應(yīng)的變化，說明經(jīng)振動調(diào)整后構(gòu)件受約束的力降低了，這符合振動時(shí)效的工藝要求。

2、  從振動時(shí)效前后的殘余應(yīng)力檢測數(shù)據(jù)看，振動后使殘余應(yīng)力降低了41。91%，超過了國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30%以上的要求，本次處理是合格的。