對(duì)于大尺寸的焊接件，因常受爐子尺寸以及爐溫均勻性不易控制等因素的限制，使熱時(shí)效效果大大降低。而采用振動(dòng)時(shí)效可使焊接應(yīng)力降低到較佳狀態(tài)，因此在生產(chǎn)上得到了應(yīng)用。本文主要是針對(duì)大尺寸焊接件振動(dòng)時(shí)效工藝應(yīng)用的研究，實(shí)測(cè)分析振動(dòng)時(shí)效效果。

振動(dòng)時(shí)效參數(shù)選擇

1. 激振位置的選擇

試驗(yàn)分析表明，應(yīng)力的降低程度與激振位置的選擇有關(guān)。雖然在各種共振頻率下均有一定效果，但合適的激振位置不但時(shí)間短，而且效果好，為了獲得滿意的效果，必須按工件結(jié)構(gòu)不同選用不同的共振頻率進(jìn)行激振。

2. 偏心力的調(diào)整

盡量使用比較小的偏心力來(lái)得到所需的振幅，太大效果反而不好。

3. 工件的支撐

采用合適的方法支撐工件，以便工件的振動(dòng)能*對(duì)自由。

支撐工件有如下一般規(guī)則；

A.盡量使用彈性材料，*好是橡膠墊，支撐塊厚度一般不小于200毫米。

B.盡可能用少量支撐以平衡工件。

C.支撐點(diǎn)盡量選在波節(jié)處。

4. 激振器放置

激振器至少用弓形夾進(jìn)行加固，弓形夾不能有松動(dòng)；激振器應(yīng)放置在波峰處，嚴(yán)禁安裝在角片或加強(qiáng)肋的位置，以免損壞激振器。

5. 波節(jié)的尋找

1. 在工件上撒下沙子類物質(zhì)，這些物質(zhì)在振動(dòng)時(shí)會(huì)很快移向所有波節(jié)處。

2. 用手在工件上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就能感覺某個(gè)位置有大量振動(dòng)，另一位置振動(dòng)很小。

振動(dòng)時(shí)效工藝要求

如果想要?dú)堄鄳?yīng)力降低到*佳狀態(tài)，必須滿足下列要求：

1. 在共振峰范圍內(nèi)振動(dòng)，當(dāng)應(yīng)力降低時(shí)，這時(shí)振幅在這個(gè)特定頻率范圍內(nèi)將迅速變尖（即共振頻率的范圍或帶寬將變窄，在一定條件下，共振頻率將變得非常尖銳，且很難鎖住。）

2. 當(dāng)應(yīng)力降低時(shí)，在相同頻率下，產(chǎn)生振幅時(shí)所需功率明顯降低，在一定條件下，經(jīng)過(guò)適當(dāng)時(shí)間處理后，每個(gè)共振峰的振動(dòng)振幅和產(chǎn)生該振幅所需的功率將達(dá)到穩(wěn)定，即表明工件的應(yīng)力降低或已基本消除。

3. 在應(yīng)力降低時(shí)，共振峰將出現(xiàn)在頻率刻度的另一位置，即共振峰往前移動(dòng)了，直到使共振峰的新位置達(dá)到穩(wěn)定為止。

為了消除殘余應(yīng)力，振動(dòng)設(shè)備應(yīng)具有能保證共振狀態(tài)的控制系統(tǒng)及記錄系統(tǒng)。特別注意的是嚴(yán)格保持共振，它是振動(dòng)消除殘余應(yīng)力的基本條件。

焊接梁消除應(yīng)力試驗(yàn)

制作五根相同的焊接梁（材料A3鋼，槽鋼180*70*9，焊接方法：電弧焊連續(xù)焊縫），所有尺寸與工藝條件全部相同，一件未經(jīng)處理，一件用退火消除應(yīng)力，另外三件用振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力。

儀器采用聚航科技生產(chǎn)的JH-200A振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，操作簡(jiǎn)單方便，具有殘余應(yīng)力動(dòng)態(tài)跟蹤功能，時(shí)效效果穩(wěn)定可靠。

焊接梁放置在離重心一定距離的兩個(gè)橡膠減震墊支撐上，用弓形夾把激振器緊固在梁上，激振器安放在梁的中間或端頭，將傳感器安置在離振源不遠(yuǎn)的工件上。經(jīng)過(guò)處理后，分別用x射線應(yīng)力測(cè)定儀對(duì)五根焊接梁進(jìn)行表面應(yīng)力值測(cè)試。

圖1是試件各種狀態(tài)殘余應(yīng)力分布圖

從圖1曲線看出，振動(dòng)處理后，殘余應(yīng)力值明顯降低。雖然熱時(shí)效是目前常用的消除殘余應(yīng)力方法，但熱時(shí)效后仍保持很大應(yīng)力，甚至工藝參數(shù)不當(dāng)時(shí)應(yīng)力反而增大，而振動(dòng)時(shí)效可大大降低應(yīng)力。

總結(jié)

經(jīng)過(guò)一年地試驗(yàn)，取得了一定成果，證明采用振動(dòng)時(shí)效的確可使焊接應(yīng)力降低到較佳狀態(tài)，而且比熱時(shí)效*。當(dāng)然，這種工藝方法同其他各種工藝一樣，只有正確掌握工藝才能獲得滿意的效果。特別對(duì)大型焊件而言振動(dòng)消除應(yīng)力效果更顯著。