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文章来源:大连环宇振动时效科技开发有限公司 发布时间:2020-10-16

                           横梁,右舷支腿,左舷支腿,底座
                                                ---- 振动时效处理报告
    
 
     受青岛一重工企业的委托,我们根据委托方提出的要求于2019年12月3日至12月10日,对图号276Q445-2-05横梁焊接构件一件,图号276Q445-2-02右舷支腿焊接构件一件,图号2746Q445-2-03左舷支腿焊接构件一件,图号276Q445-2-01底座焊接构件二件,在委托方生产现场对上述五个焊接后的构件进行了振动时效处理,现将青岛振动时效处理过程及效果总结如下。
一、276Q445-2-05横梁焊接构件青岛振动时效处理
1,横梁焊接构件的支撑
根据构件的形状确定,该构件属于长梁型构件并且吨位较大,根据振动时效工艺的技术条件我们对横梁在其长度两端三分之一处用长方形枕木进行支撑,以保证构件不受约束能够达到整体共振效果。
2,振动电机的激振位置选择
    从构件的表面形状看,横梁焊接构件的两端上表面各有一个方形厚度较大外焊部分,是比较合适的振动电机固定位置,我们将振动电机用专用的夹具垂直固定在纵向一端头处。见图示

3,振动加速度传感器的位置选择
   振动加速度传感器是用于将振动幅度数据传入控制系统以监测数据曲线,用于判定振动时效工艺效果,按照振动时效工艺要求,一般传感器固定在构件两端振幅较大处,此次振动时效处理将传感器吸附在横梁的一端侧面,见图示。

4,横梁焊接构件的振动时效处理
   上述准备工作完成后,我们先用振动时效设备的手动功能对横梁进行试振,当振动电机升速到4160转左右时横梁的整体产生共振,也就是横梁的共振频率大约在70HZ左右,当振动电机的偏芯档位选择为四档时即可产生足够的动应力作用于构件,按照振动时效设备的功能进行参数设置,预置扫频范围是4200转,振动时间为30分钟,振动过程自动完成并绘制青岛振动时效工艺效果曲线。
由于该构件整体吨位较大长度较长,整体为对称结构,第一次振动30分钟完成后我们又将振动电机调换到横梁另一侧相同位置,选择相同振动参数对横梁又进行了二次振动时效处理25分钟,两次振动时效处理共计振动55分钟,并绘制了振动时效工艺曲线。
二,276Q445-2-02左舷支腿,276Q445-2-03右舷支腿焊接构件振动时效处理
1,振动处理前先用枕木在构件的两侧各三分之一处进行弹性支撑,
2,振动电机的激振位置选择,
左舷支腿和右舷支腿焊接构件属于不对称长梁形封闭焊接结构,只有支腿的中间部分焊有一个较厚的圆形结构适合固定振动电机,我将振们动电机固定在圆形板的上表面,振动电机与主体结构垂直摆放,电机与构件用卡具刚性连接固定。见图示

3,振动加速度传感器的位置选择
振动加速度传感器选择固定在支腿距较小端三分之一处上表面边缘平面处。见图示
4,左舷支腿和右舷支腿的振动时效处理
上述准备工作做好后,我们先用振动时效设备的手动功能对左舷支腿进行试振扫频,得知该构件的振动频率在3380转左右也就是56HZ时可产生共振,振动电机的偏芯档位选择为四档时可以产生足够的动应力作用于构件,振动时预置扫频范围为3500转,由于支腿主体结构相对较长,第一个次振动时效处理30分钟后,将加速度传感器放在另一端上表面,振动电机调整到六档,用同样频率第二次振动处理30分钟,并绘制了振动时效工艺曲线。右舷支腿振动处理时,由于支撑位置的因素,我们加大激振力采用三次逐次增加档位激振,第一次选择四档振动时间为20分钟,第二次选择六档振动时间为25分钟,第三次选择八档振动时间为15分钟,两个构件各振动时效处理六十分钟。见曲线图
三,276Q445-2-01底座两件焊接构件振动时效处理
1,构件的支撑,选择两点在底座构件两端四分之一处用减震橡胶垫块在底座下面进行支撑,
 2,加速度传感器的固定位置,加速度传感器选择在构件的距电机较远的另一端振幅较大处,见图示

 
3,振动电机的激振位置,激振器固定位置选择在构件两端较厚底板中间部位,见图示
 4,底座的振动时效处理,  由于底座焊接构件属于长条型构件,结构匀称,比较适合振动时效处理,振动处理时先用振动时效设备的手动功能对第一件底座进行试振,当振动电机在2950转时也就是频率在将近50HZ左右时构件产生共振,偏心档位在二档时可以产生足够大动应力作用于构件,可以有效促使残余应力释放,自动振动处理时预置扫频范围3100转,振动时间25分钟,第二次振动处理时,将振动电机固定在底座的另一端,预置扫频范围3400转,振动时间25分钟,采用和第一件同样方法进行处理,两侧各振动处理25分钟,两件焊接底座各振动处理50分钟,并绘制了振动时效处理曲线。见曲线图
四,结论
1,276Q445-2-05焊接横梁,从振动曲线分析,经过两次60分钟的振动处理,第一件第一次振动转数由开始振动的4166转升高到44174转,升高了8转,振幅由振动开始的9.3G升高到10.2G,升高了0.9G。第二次振动处理30分钟后,转数由开始的4170转升高到4178转,升高了8转,振幅由开始的6,8G升高到7.5G,升高了0.7G,经过两次振动处理振幅和频率都有所变化,说明构件内部受约束的分子结构发生了相应的位错滑移,应力降低明显。
2,276Q445-2-02右舷支腿和276Q445-2-03左舷支腿振动时效处理,右舷支腿经过两次60分钟振动时效处理,由于构件本身长度较长,刚度较低,构件的固有频率和振幅没有发生大的改变,但从振幅曲线及观察到加速度振幅看,其动应力可以满足构件应力释放条件,
3,276Q445-2-01底座焊接构件,第一件经过25分钟振动处理,频率由2949转降到2941转,振幅由15,5G降到12,1G,降低了3,4G,振动电机放到另一端经过25分钟振动处理,频率由3096转升高到3121转,升高了25转,振幅由开始的13.0G上升到16.5G,升高了3.5G,第二件经过25分钟振动处理,频率由3200转升高到3218转,升高18转,振幅由15,1G降低到14.3G,降低了0.8G,振动电机放到另一端振动25分钟后,频率由3151转升高到3285转,升高了85转,振幅由12.0G升高到12.7G,升高了0.7G,从上述数值变化看,构件内部残余应力降低明显。
4,从上述五个构件振动时效处理曲线和整体效果看,其振动时效处理效果符合中华人民共和国机械行业标准JB/T10375-2002焊接构件振动时效工艺参数选择及工艺要求中第6.1参数曲线观测法中的五项条款中的相关条款要求,本次振动时效处理达到了振动时效工艺预期效果与目的,处理合格。
 
 
 
                      完成单位:大连理工大学工程力学系振动与强度实验室
 
                      完成日期:2019年12月12日
 

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