導(dǎo)管架鋼樁振動時效消除應(yīng)力案例

現(xiàn)在，高強度鋼的使用已經(jīng)越來越廣泛，但厚壁高強度鋼在焊接過程中會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力會影響構(gòu)件的強度、剛度以及疲勞壽命等性能。所以消除殘余應(yīng)力已成為很重要的一環(huán)，現(xiàn)在消除殘余應(yīng)力大多采用振動時效工藝。下文就是導(dǎo)管架鋼樁采用振動時效工藝消除殘余應(yīng)力的步驟。

試件具體情況

試件為導(dǎo)管架鋼樁焊管，由鋼板通過卷板機卷制而成。該焊管長3000mm，壁厚55mm，外徑為1904mm，焊管材料為EH36，焊接時采用氣保焊打底和埋弧焊填充、蓋面工藝，接頭形式為x形。

振動時效消除應(yīng)力過程

振動時效裝置選擇JH-700A智能頻譜交流振動時效設(shè)備，根據(jù)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特點及試振，確定振動時效工藝參數(shù)。選擇支撐位置及裝夾激振器位置的準則是確定試件在平穩(wěn)振動條件下，實現(xiàn)焊縫附近的有效振動。將4個橡膠墊置于H型鋼內(nèi)，橡膠墊位于H型鋼的端部，通過H型鋼限制橡膠墊的橫向移動；將卷管置于裝配了橡膠墊的H型鋼上，使其垂直方向由橡膠墊支撐，水平方向由H型鋼限制其水平移動。將激振器剛性固定在卷管的端頭，其激振力作用面與長度方向平行。通過試振，選擇激振器的偏心檔位為10檔。振動過程中選用4個不同的振動頻率分別為3545r/min、3662r/min、3208r/min、3354r/min，以實現(xiàn)多種振型相組合的振動處理。為了確定每種振型下的振動均達到振動平穩(wěn)、材料不發(fā)生變化的條件，每種振型下的振動時效時間為10min，總振動時間為40min。

結(jié)果分析

振動時效裝置顯示屏上的振動前后a-n曲線如圖所示，a-n曲線振后共振峰發(fā)生了振峰升高和左移的變化，根據(jù)GB/T25713-2012《焊接構(gòu)件振動時效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求》中6.1條判定，該工件通過振動時效已取得較好的實際效果。

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