振動時(shí)效技術(shù)與熱時(shí)效處理的對比實(shí)驗(yàn)

消除殘余應(yīng)力的方法有很多中，其中熱時(shí)效和振動時(shí)效是使用*多的方法。而今天我們今天的主要目的就是想通過鋁合金箱型焊接結(jié)構(gòu)件振動時(shí)效與熱時(shí)效前后殘余應(yīng)力的檢測對比，來證明二者消除應(yīng)力的效果相當(dāng)，證明用振動時(shí)效工藝取代鋁合金箱型焊接結(jié)構(gòu)件熱時(shí)效工藝的可行性。

實(shí)驗(yàn)方案

選取3門鋁合金炮塔作對比試驗(yàn)，1件采用熱時(shí)效，2件采用振動時(shí)效，進(jìn)行熱時(shí)效前、后，振動時(shí)效前、后的應(yīng)力檢測、對比檢測。

試件選取

試件主體結(jié)構(gòu)主要由鋁合金平板拼焊而成，外形尺寸約為2452mm*1843mm*560mm，材料為LC52，焊縫采用雙面焊，V型接頭焊縫為主，圍板部分共27條焊縫，焊縫坡口尺寸較大，*大寬度達(dá)到22mm以上，深度達(dá)到15mm以上，金屬填充量大，較長焊縫和橫向焊縫的應(yīng)力集中較大。三個(gè)試件標(biāo)為A、B、C。A采用熱時(shí)效，B、C采用振動時(shí)效。

所需器材

JH-300A全功能頻譜振動時(shí)效設(shè)備、JH-30殘余應(yīng)力檢測儀、JHZK殘余應(yīng)力鉆孔裝置

試驗(yàn)步驟

1. 采用盲孔法測試A試件熱時(shí)效前殘余應(yīng)力，測試B、C試件振動前殘余應(yīng)力。

2. A采用熱時(shí)效消除應(yīng)力方法，B、C采用頻譜諧波振動時(shí)效消除應(yīng)力方法。

3. 采用盲孔法測試A試件熱時(shí)效后殘余應(yīng)力，測試B、C試件振動后殘余應(yīng)力。

4. 進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析。

振動時(shí)效的工藝過程

試件的支撐和激振器的裝夾

試件支撐時(shí)應(yīng)使激振力盡量被試件吸收而不至于被傳導(dǎo)至地面流失，原則上支撐點(diǎn)越少越好，面積越小越好，實(shí)際操作總結(jié)出箱型構(gòu)件采用3點(diǎn)或4點(diǎn)支撐為佳方式。試件支撐采用3個(gè)圓形橡膠墊支撐，間隔約120°，激振器夾持于2點(diǎn)之間。

參數(shù)的選擇

激振器采用永磁電機(jī)，功率為2.2Kw，電壓180~250V，轉(zhuǎn)速8000r/min，偏心調(diào)整為160.

處理過程應(yīng)確定5個(gè)諧波頻率加速度有2個(gè)或2個(gè)以上在30~70m/s²之間，5個(gè)頻率共處理40min。

結(jié)論

1. 在鋁合金箱型焊接結(jié)構(gòu)件上，采用振動時(shí)效工藝和熱時(shí)效工藝消除殘余應(yīng)力的效果相當(dāng)，平均下降率均為53%以上，因而用振動時(shí)效替代熱時(shí)效工藝從理論上是可行的。

2. 應(yīng)用振動時(shí)效工藝，對于生產(chǎn)廠家降低生產(chǎn)成本、提高加工精度和生產(chǎn)效率具有重大意義，能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。