大型軋機(jī)輥道機(jī)架焊接后殘余應(yīng)力較大，易發(fā)生變形、開(kāi)裂情況。而為了預(yù)防此情況的發(fā)生，我們需要對(duì)軋機(jī)輥道機(jī)架進(jìn)行應(yīng)力消除。以往，廠家都是用熱時(shí)效工藝對(duì)軋機(jī)輥道機(jī)械進(jìn)行時(shí)效處理，雖然此方法能夠達(dá)到消除應(yīng)力目的，但成本很高，而且熱時(shí)效的工藝溫度不易準(zhǔn)確控制，對(duì)時(shí)效質(zhì)量也有影響，吊裝搬運(yùn)也很麻煩，處理時(shí)間長(zhǎng)。
現(xiàn)在廠家急需尋找替代方法，*終找到聚航科技，經(jīng)過(guò)雙方商討后，決定采用振動(dòng)時(shí)效方法消除應(yīng)力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)判定振動(dòng)時(shí)效的有效性。
大型軋機(jī)輥道機(jī)架凈質(zhì)量約為15t，外形尺寸為7m*7m*1.2m，設(shè)備選用JH-700智能頻譜交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，由激振器、傳感器、控制器、橡膠墊等組成。
振動(dòng)時(shí)效工藝
振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的工藝是確保振動(dòng)時(shí)效工藝效果的關(guān)鍵，須按照振動(dòng)時(shí)效技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行選擇和調(diào)整。用4個(gè)橡膠墊支撐工件，激振器固定在工件的邊角處，調(diào)整激振器的偏心角為30°，使用全自動(dòng)工藝程序，在電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2609r/min的時(shí)候，出現(xiàn)*大加速度值為85m/s2的共振峰，然后設(shè)備將自動(dòng)選擇亞共振轉(zhuǎn)速為2590r/min進(jìn)行30min的時(shí)效處理，處理后自動(dòng)進(jìn)行振后掃頻，打印出工藝曲線。
為了了解軋機(jī)輥道機(jī)架的振動(dòng)時(shí)效效果，綜合考慮了振動(dòng)時(shí)效前后殘余應(yīng)力檢測(cè)、振動(dòng)時(shí)效工藝曲線等方面，結(jié)果表明振動(dòng)時(shí)效工藝效果良好。
振動(dòng)時(shí)效前后殘余應(yīng)力檢測(cè)
為了定量了解振動(dòng)時(shí)效工藝效果，使用JH-60三維應(yīng)力磁測(cè)系統(tǒng)對(duì)焊縫處振動(dòng)時(shí)效前后的殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明，在振動(dòng)處理前，焊縫處殘余應(yīng)力集中現(xiàn)象較為嚴(yán)重。在焊縫*心區(qū)域應(yīng)力較高，*大剪切殘余應(yīng)力值約為53MPa~67MPa，局部已經(jīng)超過(guò)了*全需用剪切應(yīng)力，為不*全的殘余應(yīng)力。在焊縫非*心區(qū)域應(yīng)力較大，約為34MPa~37MPa。經(jīng)振動(dòng)時(shí)效處理，焊縫處殘余應(yīng)力集中現(xiàn)象已消除，焊縫*心區(qū)域和非焊縫區(qū)域應(yīng)力值已相近，峰值平均殘余應(yīng)力已經(jīng)從49MPa左右，下降到30MPa左右，平均下降率約為39%，符合振動(dòng)時(shí)效標(biāo)準(zhǔn)的要求，遠(yuǎn)小于*全許用剪切應(yīng)力，軋機(jī)輥道機(jī)架處于*全的低應(yīng)力平衡狀態(tài)。
振動(dòng)時(shí)效工藝曲線判定
在振動(dòng)時(shí)效工藝效果的評(píng)定方面，振動(dòng)時(shí)效的工藝曲線是*主要的依據(jù)。工藝曲線結(jié)合振動(dòng)時(shí)效行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以評(píng)定振動(dòng)時(shí)效的工藝效果。
在軋機(jī)輥道機(jī)架振動(dòng)處理過(guò)程中，振動(dòng)時(shí)效設(shè)備記錄振動(dòng)時(shí)效工藝曲線，包括振前掃頻曲線、時(shí)效曲線和振動(dòng)時(shí)效前后掃頻比較曲線，其中振前掃頻曲線反應(yīng)了這個(gè)工件的固有共振頻率的情況，時(shí)效曲線反應(yīng)了在振動(dòng)時(shí)效時(shí)間內(nèi)工件是不是處于亞共振振動(dòng)的情況；振動(dòng)時(shí)效前后掃頻曲線，反映了這個(gè)工件振動(dòng)時(shí)效前后，固有共振頻率變化的情況，這三個(gè)曲線綜合反映了振動(dòng)時(shí)效的亞共振振動(dòng)的實(shí)質(zhì)，而且符合振動(dòng)時(shí)效技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的“參數(shù)曲線觀測(cè)法”的要求，因此可以判定達(dá)到了振動(dòng)時(shí)效工藝效果。
從軋機(jī)輥道機(jī)架應(yīng)力消除結(jié)果來(lái)看，振動(dòng)時(shí)效完全可以取代熱時(shí)效，可有效地消除大型軋機(jī)輥道機(jī)架等各類焊接結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力，有效的防止這類工件出現(xiàn)變形或者開(kāi)裂的質(zhì)量問(wèn)題，不僅可以提高冶金機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還取得了可觀的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益，所以振動(dòng)時(shí)效技術(shù)可以廣泛應(yīng)用。
