振動時效技術(shù)與熱時效處理的對比實驗

消除殘余應力的方法有很多中，其中熱時效和振動時效是使用*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)件振動時效與熱時效前后殘余應力的檢測對比，來證明二者消除應力的效果相當，證明用振動時效工藝取代鋁合金箱型焊接結(jié)構(gòu)件熱時效工藝的可行性。

實驗方案

選取3門鋁合金炮塔作對比試驗，1件采用熱時效，2件采用振動時效，進行熱時效前、后，振動時效前、后的應力檢測、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，*大寬度達到22mm以上，深度達到15mm以上，金屬填充量大，較長焊縫和橫向焊縫的應力集中較大。三個試件標為A、B、C。A采用熱時效，B、C采用振動時效。

所需器材

JH-300A全功能頻譜振動時效設備、JH-30殘余應力檢測儀、JHZK殘余應力鉆孔裝置

試驗步驟

1. 采用盲孔法測試A試件熱時效前殘余應力，測試B、C試件振動前殘余應力。

2. A采用熱時效消除應力方法，B、C采用頻譜諧波振動時效消除應力方法。

3. 采用盲孔法測試A試件熱時效后殘余應力，測試B、C試件振動后殘余應力。

4. 進行試驗數(shù)據(jù)對比分析。

振動時效的工藝過程

試件的支撐和激振器的裝夾

試件支撐時應使激振力盡量被試件吸收而不至于被傳導至地面流失，原則上支撐點越少越好，面積越小越好，實際操作總結(jié)出箱型構(gòu)件采用3點或4點支撐為佳方式。試件支撐采用3個圓形橡膠墊支撐，間隔約120°，激振器夾持于2點之間。

參數(shù)的選擇

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

處理過程應確定5個諧波頻率加速度有2個或2個以上在30~70m/s²之間，5個頻率共處理40min。

結(jié)論

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

2. 應用振動時效工藝，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)濟效益。