某廠家準(zhǔn)備對(duì)燒結(jié)機(jī)大修,結(jié)合此次大修,技術(shù)人員采用新技術(shù)對(duì)原設(shè)備結(jié)構(gòu)做了改進(jìn),其中尾部水平移動(dòng)架由原來擺動(dòng)式改為移動(dòng)式。該設(shè)備設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)件,外形尺寸為5660*3565*6600mm,總重為42.994KG,其中兩側(cè)左、右欄板為薄板框形結(jié)構(gòu)件,主要由三根縱梁上鋪面板加鋼板橫筋組成,剛性較差。外形尺寸為6510*3565*260mm,重量為3487kg。設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊后消除應(yīng)力處理,從使用角度看,必須進(jìn)行焊后熱處理。否則,如果欄桿在使用過程中發(fā)生變形,燒結(jié)臺(tái)車可能會(huì)在彎道內(nèi)卡死,造成停機(jī)設(shè)備事故。一般采用退火方法消除焊接應(yīng)力,因我廠沒有那么大的退火爐。經(jīng)過認(rèn)真研究后提出采用振動(dòng)時(shí)效方法來消除左右欄板的焊接殘余應(yīng)力。
使用設(shè)備介紹
設(shè)備采用南京聚航科技有限公司的JH-600A交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備,該設(shè)備采用高速變頻伺服電機(jī),激振力大,壽命長,時(shí)效效果好。
振前振后進(jìn)行殘余應(yīng)力檢測,檢測方法采用盲孔法。儀器選用JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測試系統(tǒng)。檢測點(diǎn)選擇構(gòu)件主焊縫熱影響區(qū)內(nèi)具有代表性的。檢測點(diǎn)選擇在縱梁主焊縫上。
振動(dòng)時(shí)效參數(shù)選擇
1. 彈性支撐點(diǎn)采用四點(diǎn)支撐,一般支撐點(diǎn)位置應(yīng)放在波節(jié)處,激振點(diǎn)確定在構(gòu)件當(dāng)中,實(shí)施過程中為了使振動(dòng)效果更好,選擇將激振器放在不同位置進(jìn)行振動(dòng)。
2. 振動(dòng)平頻率:86.7HZ
3. 振動(dòng)應(yīng)力 :>35MPa
4. 振動(dòng)時(shí)間:30min
振動(dòng)時(shí)效處理結(jié)果及分析
測試點(diǎn) 狀態(tài) | 左欄板 | 右欄板 | ||
1 | 2 | 3 | 4 | |
振動(dòng)前 | 209 | 189 | 168 | 84 |
振動(dòng)后 | 81 | 43 | 103 | 29 |
殘余應(yīng)力下降率(%) | 61.2 | 77.2 | 38.6 | 65.5 |
殘余應(yīng)力平均下降率(%) | 69.2 | 62.1 |
表1 兩塊欄板經(jīng)振動(dòng)時(shí)效處理后檢測的結(jié)果
1. 從振動(dòng)前焊縫殘余應(yīng)力檢測數(shù)據(jù)來看,其數(shù)值接近A3鋼材強(qiáng)度極限的一半,這表明焊接殘余應(yīng)力是比較大的,如果不進(jìn)行處理可能會(huì)影響其使用壽命。
2. 從振后檢測數(shù)據(jù)看,左欄板殘余應(yīng)力明顯降低,為69.2%。右欄板的3點(diǎn)下降幅度不大,為38.6%。說明支撐點(diǎn)和激振器的安裝位置不在波節(jié)和波峰處,若將其支撐點(diǎn)和激振器位置做適當(dāng)調(diào)整則效果更好,總之,根據(jù)構(gòu)件幾何形狀合理地選擇支撐點(diǎn)位置是非常重要的。
結(jié)論
1.如果振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇得當(dāng),振動(dòng)處理工藝可以可靠地消除或大大降低大型構(gòu)件的殘余應(yīng)力。
2.振動(dòng)時(shí)效工藝具有高效率、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和設(shè)備簡單方便等優(yōu)點(diǎn),適合生產(chǎn)現(xiàn)場使用。
3.這次左右欄板經(jīng)振動(dòng)時(shí)效處理后大大降低了焊接殘余應(yīng)力,振動(dòng)處理效果較好,滿足圖紙和使用上的要求。