振動時效工藝在大口徑焊接閥門上的應(yīng)用

消除焊接殘余應(yīng)力的常規(guī)方法是熱處理，但對于大口徑焊接閥門明顯不適用，為此廠家需要尋找新的方法替代。經(jīng)過多次研究討論后，決定采用振動時效工藝消除閥門殘余應(yīng)力。本文以DN1200閥體為例，下面就是振動時效過程介紹。

閥體尺寸及使用設(shè)備介紹

閥門口徑為100-400mm，閥體材質(zhì)為Q235，重量257kg，長度1510mm，寬度1375mm，高度470mm。設(shè)備采用聚航科技生產(chǎn)的JH-700A智能頻譜交流振動時效設(shè)備，采用高速變頻伺服電機(jī)，激振力大，適用于高剛性和高固有頻率零件的應(yīng)力消除。

振動時效工藝流程

1.準(zhǔn)備階段

工件的要求：（1）表面無異物。2焊接后，機(jī)加工前進(jìn)行。

工件擺放：為了找到合理的激振裝卡位置，首先應(yīng)將閥體用墊塊（硬橡膠件）。激振器擺放的位置在兩個墊塊之間。其目的是墊塊所在位置不易振動即波節(jié)所在位置，為了使閥體獲得最大振動能量，因此應(yīng)將激振器放于兩墊塊之間。

2.頻率的掃描

為了找到閥體的固有頻率特性，確定激振頻率，首先用激振器進(jìn)行次頻率掃描，通過掃描得到頻率特性曲線。

3.確定亞共振區(qū)

經(jīng)掃描后該閥體的共振頻率為1450轉(zhuǎn)/分。根據(jù)輸出功率最大為亞共振區(qū)的道理，將頻率由1450轉(zhuǎn)/分逐漸下調(diào)，直到達(dá)到輸出功率最大，此時的頻率為1430轉(zhuǎn)/分，這就是我們確定的亞共振區(qū)。

4.具體操作

根據(jù)多次實(shí)踐表明，DN1200閥體激振頻率為f=1430轉(zhuǎn)/分，時間為t=20分。激振器的偏心為三檔。擺放方式如上述所說，即可進(jìn)行振動時效處理。在此，由于支點(diǎn)所在位置是波節(jié)，并且在閥體上也存在因支點(diǎn)所在位置影響而產(chǎn)生周期性的波節(jié)。波節(jié)處因振動性差，所以還要對波節(jié)外再進(jìn)行一次激振，此次激振只需將激振器放在第一次波節(jié)處，墊塊放在第一次波峰處，重復(fù)第一次操作即可。

5.驗(yàn)證

為了判定振動時效工藝效果，我們采用振動參數(shù)曲線判斷法和盲孔法殘余應(yīng)力檢測兩種判定方法。殘余應(yīng)力檢測儀顯示消除應(yīng)力為72%，激振后閥體的固有頻率為1427轉(zhuǎn)/分，這也說明了振動時效后，金屬的位錯缺陷減少。彈性增強(qiáng)，頻率降低的道理，并符合JB/T5926-91標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

實(shí)踐證明，振動時效在大口徑焊接閥門上的應(yīng)用是可行的，這一方法可有效的替代傳統(tǒng)時效處理，具有廣泛的推廣價值。