振動焊接技術(shù)的應(yīng)用

一、高壓容器墊板的振動補焊

某廠新建高壓分離器，由於圖紙修改而必須在容器的外表補焊12塊墊板。按常規(guī)要求，高壓容器補焊板厚20mm以上的墊板首先必須對容器補焊處予熱200℃以上，焊后必須進行熱時效處理。由於結(jié)構(gòu)已按裝好，無法進行整體熱時效，如采用局部熱時效其效果根本達不到要求。當時氣溫已在零下15℃，預熱也無法達到要求。在這種情況下經(jīng)勞動部門的批準采用振動焊接技術(shù)解決了這一問題。

工藝規(guī)程：首先在第一塊墊板上用螺釘固定好激振器，并一同點焊到容器上。接著對容器進行振動，由加速度計顯示值，計算出振幅，最后確定當頻率在3500轉(zhuǎn)/分時，振幅約20μm，保持振動參數(shù)不變，進行墊板的焊接。全部焊好后第五天進行所有焊縫檢驗，結(jié)論是全部合格，沒有裂紋。

本次振動焊接未經(jīng)予熱和焊后時效處理，現(xiàn)場氣溫為零下6℃，完全是超規(guī)程焊接，但質(zhì)量完全合格。

二、360t天車卷揚筒的振動堆焊補修

一臺360t的大型天車更換兩個卷揚筒，其筒直徑2.2m，長度4.4m，筒壁厚60mm，上有纜繩槽R15mm共95道。正常情況兩支筒的纜繩槽應(yīng)是反向，由於兩臺車床加工造成兩筒纜繩槽同向而出現(xiàn)一支為廢品。為了減少經(jīng)濟損失，決定對其中一支采用堆焊補修后再重新加工。

堆焊按正常工藝進行，即予熱150℃后補焊。補焊結(jié)果多處出現(xiàn)裂紋。經(jīng)多次研究后改用振動焊接。

振動焊接工藝過程如下：

激振器安裝在筒的中部；

激振器轉(zhuǎn)動頻數(shù)4800轉(zhuǎn)/分；

筒共振時中部最大振幅50μm；

不予熱分兩層焊接；

總焊接時間720小時。

第一層焊接完成和最后焊滿時均進行裂紋檢測，未發(fā)現(xiàn)裂紋存在。

三、12米吊車梁振動焊接防止變形的實驗研究

這是一次用振動焊接防止變形的典型實例。12米長吊車梁是由三塊鋼板焊成的工字梁組成的主梁，具有四道長焊縫。焊成后面板發(fā)生較大變形，有橫向彎曲變形和縱向繞曲變形，超過了設(shè)計要求。采用振動焊接方法，并配合“予應(yīng)力法”，解決了變形問題，達到了要求。

本項研究是在二根工字梁上進行的：四個面板中有一個面板按正常方法焊接，其它三個做振動焊接。

振動焊接如圖4.13所示布置設(shè)備。其中振動焊接分別采用自由振動焊接、約束（予剛度）振動焊接和“予應(yīng)力”振動焊接三種工況。

“予剛度”是將面板用同樣的鋼板在底面附上用卡具卡住，以增大面板的變形剛度，或者將面板固定在平臺上。

“予應(yīng)力”是將被焊面板北面中部墊-5mm的鋼條，再將兩邊用卡具固定在鋼板或平臺上，要求面板被焊處的應(yīng)力約在0.7σS以上。

振動參數(shù)為：激振頻數(shù)約在2800轉(zhuǎn)/分左右，即使其整體共振，振幅控制在20μm~40μm，通過調(diào)整頻率來控制振幅。