液壓機(jī)焊接件振動(dòng)時(shí)效工藝應(yīng)用

液壓機(jī)機(jī)身大部分是鋼板焊接件。鋼板在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生大量殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力會(huì)影響液壓機(jī)整機(jī)精度和性能，如何消除殘余應(yīng)力，是生產(chǎn)過程中必須解決的問題。

過去，通常采用熱時(shí)效來消除殘余應(yīng)力，消除率可達(dá)到50%-60%，去應(yīng)力效果比較好。但操作過程不規(guī)范，就達(dá)不到消除應(yīng)力的效果。

振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力方法與熱時(shí)效一樣，都靠激發(fā)分子活動(dòng)，使金屬內(nèi)晶界發(fā)生位移，從而達(dá)到消除應(yīng)力或使應(yīng)力均化的目的。鋼板在焊接過程中因受熱不均勻，導(dǎo)致焊接件內(nèi)產(chǎn)生大量的應(yīng)力。由于金屬受熱不均勻，晶粒破碎拉長及位錯(cuò)等晶格缺陷顯著增加，使金屬的內(nèi)能升高，晶粒處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)輸入一定數(shù)量級的機(jī)械能時(shí)，金屬構(gòu)件大量吸收能量，使分子的活動(dòng)被激發(fā)，破碎的晶粒通過再結(jié)晶形成新的等軸晶粒。當(dāng)被振構(gòu)件其內(nèi)能不消耗或不吸收激振力時(shí)，使產(chǎn)生共振，處于共振時(shí)的金屬構(gòu)件，已失去全部內(nèi)能，去消耗附加的激振力，從而使金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力得以消除或均化。

某液壓機(jī)生產(chǎn)商就是采用南京聚航科技有限公司的JH-600交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備來消除均化工件的殘余應(yīng)力。振動(dòng)時(shí)效與熱時(shí)效相比，具有投資少、生產(chǎn)效率高、周期短、操作簡單、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染等許多優(yōu)點(diǎn)，并可在加工現(xiàn)場進(jìn)行處理。其工作原理是：由工件、支撐和激振器構(gòu)成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，激振器產(chǎn)生的周期性作用力使該系統(tǒng)產(chǎn)生受迫振動(dòng)，若作用力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，工件就會(huì)產(chǎn)生共振，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得到降低或均化。

進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

1. 要選擇合適的激振器。為避免產(chǎn)生噪音，盡量選用較大的激振力和降低的頻率來激起工件的低頻響應(yīng)。

2. 要選擇適當(dāng)?shù)募ふ顸c(diǎn)和支撐點(diǎn)。激振力應(yīng)≤70MPa，激振次數(shù)一般為4-5*10⁵次。如選用的激振器固有頻率為50Hz，則工件的激振時(shí)間只需15-40min，極大降低了振動(dòng)處理時(shí)間。

經(jīng)過振動(dòng)處理后，金屬構(gòu)件常規(guī)的機(jī)械性能沒有變化，殘余應(yīng)力降低了50%-80%，比熱時(shí)效效果好，從殘余應(yīng)力的分布來看是趨于均化。金屬構(gòu)件的疲勞性能提高了20%，其變形是熱時(shí)效的2/3，是未經(jīng)處理的1/6。殘余應(yīng)力最大值的下降和均化，對提高金屬構(gòu)件幾何精度的穩(wěn)定性起到很好的作用。

       通過對工件的實(shí)測表明，振動(dòng)時(shí)效和熱時(shí)效一樣，均能顯著降低殘余應(yīng)力的最大絕對值，使殘余應(yīng)力的值域明顯減小。殘余應(yīng)力分布區(qū)域均化，這對提高工件的幾何精度的穩(wěn)定性也十分有益。大量的生產(chǎn)實(shí)踐證明，振動(dòng)時(shí)效工藝是可行的。