提供重大及重点工程项目的大型金属结构的振动时效现场技术咨询与技术服务;
提供余应力检测服务,保证检定结果的真实性及性;
提供各种金属材料的材料力学性能检验,结构设计和强度分析检验,疲劳强度和疲劳寿命试验;
提供不锈钢及铝合金等材料的振动时效处理及余应力检测;
为用户的金属结构件提供现场振动时效处理;
为您提供振动焊接服务;
回转臂、底座是连铸机上的主要部件,由厚钢板焊接而成,具有较大的焊接应力,必将造成应力腐蚀破坏,结构设计中提出对其进行时效处理。根据现场条件选用振动处理方法,确定如下具体实施方案:
1.对回转臂、底座进行现场振动时效处理;
2.分别做振前、振后的焊接残余应力检测,测试方法采用“盲孔法”按国家行业标准JB/T10375-2002评定效果。
3.给出检测报告。
在贵厂技术人员积极配合下,此项工作已全部完成,特此提出如下报告:
一、振动时效处理对金属构件的作用
振动时效又称振动消除应力,是对具有残余应力的金属构件做振动处理,使构件在共振频率下振动。当构件产生共振时,构件将按一定的振型产生弹性变形,当这个弹性变形与构件原有受约束的弹性应变相叠加时,高应力区进入了材料的屈服极限,使这些受约束的弹性应变(即产生残余应力的应变)转化成塑性应变,使约束得到缓解而释放应力。因此可以说振动时效是通过共振使构件受约束的应变得到释放,而降低和均化应力的。
振动时效既然可以降低和均化应力,则必然可以消除或降低残余应力对构件的影响。通过大量的实验和工程实际应用已充分证明它的如下技术作用:
1.降低和均化应力,消除应力集中,防止或延缓裂纹的发生;
2.防止或减少构件的变形;
3.防止或减少应力腐蚀;
4.可以提高焊缝的抗疲劳特性,提高使用寿命。
由于振动时效具有上述的作用,且具有操作简便、节能、实用性强等特点,因此得到广大企业的欢迎。目前全国在造船、冶金、机械制造、矿山机械、航空、铁路、机床制造等行业已广泛应用,同时也受到国家的重视和认可。2005年制定了国家行业标准JB/T5926-2005,并在2006年被国家经贸委批准为“科技成果重点推广计划”项目,在全国普遍推广。
二、回转臂振动时效处理
1.振动时效处理
a.主振:根据工件的结构特点采用对角十字四点支撑,激振点在A处,拾振点在B处,具体位置见图2。预置扫频范围6200RPM/min全自动处理。时效时间33分钟,偏心档位10档,振动特性曲线见图1。
b.振动:原支撑不变,激振点、拾振点旋转90°采用手动处理,激振频率5863RPM/min,时效时间30分钟,偏心档位不变。
2.残余应力检测:为了验证振动时效效果,对构件做振前、振后焊接残余应力测试。测试方法选用盲孔松弛法,测点选择14点,
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
岔管振动时效处理效果评定
从振动时效A~t曲线及振前、振后A~f曲线对比可以看到:A~t曲线升高后降低然后变平;振后A~f曲线较振前峰值频率左移(5195r/min左移至5170r/min),带宽明显变窄,根据JB/T5926—91《振动时效工艺参数选择及技术要求》中4.1.2条判定,该工件通过振动时效已取得了较好的效应效果。
4 结语
白水坑水电站已于2003年6月顺利正式并网发电,压力输水系统运行正常。本次的钢岔管振动时效消除应力处理结果,通过比照有关振动时效处理标准,并对处理后所有焊缝进行超声波探伤,振动时效技术在降低及均化至消除岔管残余应力方面,是一种简便、有效、节能(无需燃煤)、快捷的工艺,无运输问题,不受工件尺寸、重量、结构、场地的限制,十分值得应用与推广。
振动时效工艺技术在水工金属结构、水力机械制造行业已有较多的应用,并在水轮发电机组构件中取得了明显成效。随着越来越多钢岔管的使用,这项技术将越来越体现其应用价值。但振动时效工艺处理结果,是根据国家标准对照振动时效处理曲线及图形来判定效果,虽可靠但没有量化指标。为了更为直观地反映残余应力的降低、均化以及消除情况,建议制定振动时效工艺方案时,增加振前、振后对残余应力进行测试的内容。这一措施是切实可行的。
参考文献
[1] JB/T5926—91,振动时效工艺参数选择及技术要求[S].
[2] DI5017—93,压力钢管制造安装及验收规范[S].
[3] 全国振动时效技术推广中心。全国振动时效技术(VSR)集[C].
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
振动时效技术在108吨矿用重型汽车车架上的应用经过多次的试验研究,采用振动时效技术降低108吨汽车车架焊接残余应力方面取得了显著的效果。
试验,只要振动时效参数选择合理,完全可以用振动时效代替热时效,提高焊接构件疲劳寿命。特别是对108吨汽车车架(全长L=9001mm,重约10吨)等大型焊接构件(见图14),具有比热时效方便、省时、节约能源等突出特点。
振动时效设备的构造原理
振动时效技术应用需要有的振动时效设备,振动时效设备大体上由控制器,激振器,传感器等三部分组成。
一、控制器:控制器是振动时效装置的心脏,它的主要功能是控制激振器上的电动机按操作者得指令要求运转,并吧测得的有关数据给予显示和打印,控制器的技术指标代表着整体设备的水平。
控制器一般由CPU板、控制板、硬件、显示板和打印机等组成。原有的控制器一般是通过大量的电子元件之间的控制实现控制器的基本功能,
二、激振器:激振器是振动时效装置的执行部分,对于构件的振动时效处理,就是通过激振器来完成的。激振器主要有调速电机、偏心块和偏心箱组成,电机的转速及升降的速度是由控制器来控制的,电机带动偏心两可调的偏心块运转,产生一定的周期激振力,激振力通过偏心箱作用在被时效的工件上,以实现对工作的振动时效处理。
三、传感器:传感器是用来测试工件的振动情况的,它将工件的实际振动变成电信号传输给微机处理,帮助微机实现对工件的振动监视。
HK系列振动时效装置是根据十多年的振动时效实际工作经验,并对包括美国马丁公司产品在内的多种振动时效装置的实际长期使用、摸索、研究后,结合建伟成熟的振动时效理论及工艺研究而研制成功的具有全自动系统控制体系的振动时效装置,它与现有的振动时效装置相比,突出的优点是:
1.控制其中的系统会自动地确定振动时效工艺参数,如果是操作者自己选择参数,当参数不合适时,控制器会自动关机,并告知不合适的原因,指示您再调整。
2.对振动处理的数据及曲线,微机先记忆起来,然后按操作者的需求方式给予打印。
3.由于采用的是软件控制,所以控制器不仅具有可编程功能,而且电子元件个数大大减少,故障率极低,又由于采用的插板式结构,即使一般人员维修起来也特别方便。
4.由于激振器各部分是经过严格挑选的,所以其可靠性大大提高。
5. 一台控制器各可控制多种规格的激振器。
6.时效过程中动态检测工件应力的消除情况,做到适时停机。
主要技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:2200W;
适宜处理工件重量:≤100吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:80A;
电机额定电压:2000V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
..陕西安烨顺电子科技有限公司专业从事机械设备、智能自动化设备、机械零部件、电子产品及配件和振动时效设备研发、生产、销售为一体的实业公司:服务于航空航天、船舶重工、**、机械加工、汽车制造、重型机械、科研院所、检测机构、高校、等领域。公司拥有经验丰富、技术精湛的*团队、业务娴熟的技术工程师和训练有素的销售人员,以客户需求为出发点,注重产品技术和质量,为客户提供较适合的产品技术方案以及较及时、周到的售前、售后服务。真诚欢迎您来电,将我司较好的服务带给各界人士..