雷達(dá)電子裝備大型構(gòu)件在焊接后會(huì)產(chǎn)生一定的焊接殘余應(yīng)力，而焊接殘余應(yīng)力的存在會(huì)降低構(gòu)件的承載能力，甚至引起脆性斷裂，還會(huì)增加應(yīng)力腐蝕破裂傾向，影響加工精度和尺寸穩(wěn)定性。因此，對(duì)于重要的大型構(gòu)件，一般需要進(jìn)行消除應(yīng)力。
通常采用熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效消除殘余應(yīng)力。熱時(shí)效是指將焊接構(gòu)件整體或局部以一定加熱速度加熱到AI相變點(diǎn)以下適當(dāng)溫度，保持?jǐn)?shù)小時(shí)或數(shù)日，然后再進(jìn)行緩冷。這種方法不僅可以消除焊接殘余應(yīng)力，而且還可以改善大多數(shù)鋼的焊接區(qū)材質(zhì)。但此法存在能源耗費(fèi)大、周期長(zhǎng)，加熱溫度不易控制等缺點(diǎn)。振動(dòng)時(shí)效方法是通過振動(dòng)時(shí)效裝置使被處理的零件發(fā)生共振，并保持亞共振狀態(tài)10-40min，將振動(dòng)能量傳遞到工件的各個(gè)部位，促使工件內(nèi)部發(fā)生微小的塑性變形，從而降低和均化內(nèi)部殘余應(yīng)力，提高工件尺寸精度、增加穩(wěn)定性，增強(qiáng)抗變形能力。與熱時(shí)效相比，振動(dòng)時(shí)效具有設(shè)備投資小，能源消耗低，時(shí)效周期短，尺寸穩(wěn)定性好，無(wú)氧化，可處理超大型構(gòu)件等優(yōu)點(diǎn)。
本文采用頻譜振動(dòng)時(shí)效設(shè)備對(duì)電子裝備大型構(gòu)件消除應(yīng)力的效果進(jìn)行分析，為電子裝備的生產(chǎn)制造提供參考。
試驗(yàn)設(shè)備及條件
本次試驗(yàn)采用JH-700A智能頻譜交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，在激振器及振動(dòng)平臺(tái)工作時(shí)，波峰處的振動(dòng)值*大，波節(jié)處振動(dòng)值最小，將激振器放在振動(dòng)臺(tái)的波峰處，可以使工件在較小的激振力下得到較大的振幅。
在試驗(yàn)過程中，將振動(dòng)器牢固地夾持在電子裝備大型構(gòu)件的適當(dāng)位置上，通過振動(dòng)設(shè)備的拉制部分，根據(jù)構(gòu)件的大小和形狀調(diào)節(jié)激振力，并根據(jù)構(gòu)件的固有頻率調(diào)節(jié)激振頻率，直至聯(lián)接在構(gòu)件上的振動(dòng)傳感器所接受的信號(hào)達(dá)到*大值，即標(biāo)志工件以達(dá)到共振狀態(tài)。在這種情況下，保持25-30min可以達(dá)到消除應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸精度的目的。
焊接殘余應(yīng)力檢測(cè)
采用盲孔法對(duì)雷達(dá)電子裝備大型焊接件進(jìn)行焊接殘余應(yīng)力測(cè)試，分別在電子裝備構(gòu)件上選取A、B兩個(gè)部位進(jìn)行測(cè)量。在距孔中心一定距離處粘貼應(yīng)變片，在應(yīng)變片中心鉆孔，鉆孔直徑1.5mm，深度2mm。為確定檢測(cè)處的主應(yīng)力方向和大小，應(yīng)變片間應(yīng)保持90°，內(nèi)三角應(yīng)變片相錯(cuò)45°，同時(shí)標(biāo)定應(yīng)變片的初始應(yīng)變。儀器采用JH-30殘余應(yīng)力檢測(cè)儀和JHZK盲孔法專用鉆孔裝置。
測(cè)試結(jié)果分析
A點(diǎn)應(yīng)力消除值 B點(diǎn)應(yīng)力消除值
通過對(duì)A點(diǎn)、B點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知，焊件經(jīng)過頻譜振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力后，焊道處峰值得到了明顯降低和均化，A點(diǎn)應(yīng)力消除率為55.6%，B點(diǎn)為59.7%。平均綜合應(yīng)力消除率為57.5%。消除并均化應(yīng)力可以有效減輕焊接變形，穩(wěn)定焊件尺寸。B點(diǎn)還預(yù)置了一定數(shù)值的壓應(yīng)力，可降低焊接拉應(yīng)力作用，提高焊接接頭的疲勞性能及壽命。
結(jié)語(yǔ)
試驗(yàn)結(jié)果證明，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)可以降低雷達(dá)電子裝備大型構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力，并可使應(yīng)力峰值得到均勻化，提高該裝備的使用壽命。但此方法不能完全消除應(yīng)力。所以在雷達(dá)電子裝備大型構(gòu)件的焊接過程中還應(yīng)采用注意優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理地選用焊接方法及工藝規(guī)范，采用焊前預(yù)熱等措施控制焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，以保證焊接質(zhì)量。
