國內(nèi)使用振動時(shí)效設(shè)備處理方法消除殘余應(yīng)力
振動時(shí)效設(shè)備主要應(yīng)用在兩種場合,一種是大型工件;一種是有苛刻的尺度容差要求,而如果采用熱處理可能導(dǎo)致超出要求的變形。
振動時(shí)效設(shè)備主要是對工件施加周期性動應(yīng)力,迫使工件在其共振范圍內(nèi)產(chǎn)生振動,在振動過程中施加給工件動應(yīng)力和內(nèi)部殘余應(yīng)力疊加。產(chǎn)生塑性變形而使殘余應(yīng)力得以釋放。同時(shí)這種周期性的動應(yīng)力反復(fù)推動金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的金屬原子錯(cuò)位和晶格滑移,使內(nèi)部應(yīng)力松弛消除和均化。起重臂構(gòu)件是由16MnE和Q235-B及鑄鋼等不同材質(zhì)的材料焊接而成的,總重量23.717噸,體積較大,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜。由于在焊接過程中,不同材質(zhì)的材料、不振動時(shí)效同厚度的材料相焊接時(shí),所產(chǎn)生的焊接內(nèi)應(yīng)力也有所不同,有的焊接量大及焊縫相對寬的部位,產(chǎn)生的焊接應(yīng)力也就相對較大。振動時(shí)效設(shè)備在企業(yè)的具體應(yīng)用情況,如焊接內(nèi)應(yīng)力過大,必然會對構(gòu)件的使用產(chǎn)生不利影響,因此對焊接完后的構(gòu)件進(jìn)行消除應(yīng)力處理是十分必要的,它可以有效的防止或減少焊接裂紋的產(chǎn)生和提高使用壽命,但由于起重臂長十幾米,一般的加熱時(shí)效受爐窯空間的限制,運(yùn)輸也十分不方便。而最近多年已被廣泛應(yīng)用的振動時(shí)效工藝應(yīng)該是該起重臂時(shí)效處理的一項(xiàng)首選技術(shù)。振動時(shí)效不受場地、工件體積的限制,自動處理:由手動試振得到參數(shù)做為起重臂的振動處理的基本參數(shù)。自動處理如下,首先根據(jù)手動時(shí)的頻率對振動控制系統(tǒng)進(jìn)行最高掃頻預(yù)置,此次處理預(yù)置頻率為3700轉(zhuǎn)/分,自動處理時(shí)間為25分鐘,自動處理完成。振動時(shí)效裝置的自動打印系統(tǒng)自動打印出振動時(shí)效處理的振前、振后掃頻及振幅時(shí)間曲線。從振動曲線分析看出,振前和振后的掃頻曲線,振幅與時(shí)間曲線同國家標(biāo)準(zhǔn)JB/T10375-2002中6.1條款相對照,完全符合要求。振動時(shí)效的工藝簡單,而振動時(shí)效的處理技術(shù)又成為消除應(yīng)力,是將一個(gè)具有偏心重塊的電機(jī)系統(tǒng)(稱做激振器)安放在構(gòu)件上,并將構(gòu)件用橡膠墊等彈性物體支撐,通過控制器啟動電機(jī)并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速,使構(gòu)件處于共振狀態(tài)。
我們在振動時(shí)效設(shè)備技術(shù)的機(jī)理和應(yīng)用研究上,近年來都取得了較大的新進(jìn)展