某生產(chǎn)大型圓筒混料機(jī)廠家想要對焊后設(shè)備進(jìn)行消除殘余應(yīng)力處理，經(jīng)過多方位考慮研究后，決定采用振動時(shí)效工藝消除殘余應(yīng)力。

筒體的材質(zhì)為16Mn，直徑為3.8m、長為15m，筒體由多個(gè)圓筒焊接而成，圓筒鋼板厚度*大為56mm，筒體質(zhì)量為100t。選擇JH-700A振動時(shí)效設(shè)備。

工藝參數(shù)選擇

支撐點(diǎn)位置

經(jīng)過測試，得出筒體振動波形，將支撐點(diǎn)放在節(jié)點(diǎn)處，即上圖的A和B點(diǎn)，支撐物為橡膠墊。

激振點(diǎn)的位置

激振點(diǎn)選在剛性較大的厚板處，以便能帶動筒體產(chǎn)生共振。由于筒體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)較大，為使筒體各部分都能產(chǎn)生共振，應(yīng)力均勻降低，激振點(diǎn)選擇兩點(diǎn)，位置在筒體兩端，并且相間180°（C和D點(diǎn)），分別進(jìn)行兩次振動處理。

激振器與筒體的連接

由于激振器無法與筒體直接連接，制作了專用工裝。先將螺栓穿入工裝孔內(nèi)焊接固定，然后將工裝焊在筒體上C和D點(diǎn)，再將激振器緊固在工裝上，確定激振器與筒體間剛性連接，激振器偏心輪旋轉(zhuǎn)面與筒體軸線垂直。

加速度計(jì)安裝位置

加速度計(jì)安裝在遠(yuǎn)離激振器的筒體另一端邊緣，此處振幅*大。

激振力的選擇

激振力是振動時(shí)效中一項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，尤其是對焊接構(gòu)件更為重要。激振力的大小應(yīng)滿足它所產(chǎn)生的動應(yīng)力等于構(gòu)件工作載荷的1/2倍，即σ動=1/2σ載荷，而激振力決定于激振器的偏心檔次和共振頻率，當(dāng)掃描確定了共振頻率后，需確定適當(dāng)?shù)钠臋n次，來滿足上述關(guān)系。正確地選擇激振力不僅能降低殘余應(yīng)力，而且能提高焊接構(gòu)件的疲勞壽命。

筒體對接焊成后振動時(shí)效試驗(yàn)結(jié)果

筒體對接焊成后進(jìn)行振動處理，先在C點(diǎn)震動，選Ⅰ檔偏心掃描，得到幅頻特性曲線。主振頻率選在3500r/min,用Ⅱ檔偏心共振30min，記錄加速度變化值，由0.6G上升到0.7G后穩(wěn)定不變。然后分別在幅振頻率2350r/min和3650r/min，共振10min。*后用Ⅰ檔偏心再次掃描，得出幅頻特性曲線。用得到的曲線與原曲線比較，主振峰明顯左移，峰值增高，幅頻變窄，證明殘余應(yīng)力降低。按上述方法在D點(diǎn)再次振動處理，*后測得振動前后殘余應(yīng)力值明顯減少70%以上，由此可見，采用振動時(shí)效設(shè)備消除應(yīng)力的效果是可*的。

圓筒分節(jié)振動時(shí)效試驗(yàn)效果

為了提高振動時(shí)效效果，我們對之前的方法做了改進(jìn)。在筒體整體對接之前，分別由1、2、3、4節(jié)（如圖1所示）圓筒組成的兩部分進(jìn)行振動時(shí)效，振動的過程按上述方法進(jìn)行。在分節(jié)振動中，由于構(gòu)件的重量和結(jié)構(gòu)減小，振動消除應(yīng)力的效果得到了明顯的提高，殘余應(yīng)力值降低70%以上，說明此方法效果可*。

結(jié)論：

1. 采用振動時(shí)效設(shè)備對大型圓筒構(gòu)件進(jìn)行消除應(yīng)力處理，效果明顯，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。

2. 無論是筒體對接焊成后振動時(shí)效還是筒體分節(jié)進(jìn)行振動時(shí)效處理，振動時(shí)效工藝效果都很可*。