自升式塔機的生產(chǎn)大部分工作量都是焊接件的生產(chǎn),其焊接件生產(chǎn)的一個顯著特征就是,工件體積大,焊縫質(zhì)量和尺寸精度要求高,互換性強。為了滿足上述要求,生產(chǎn)廠家在施焊過程中增加了一道振動時效工序來穩(wěn)定工件的尺寸精度,減小或杜絕工件因焊接變形太大而造成整機裝配的修配。這樣,也就為產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)提供了可能。
振動時效原理介紹
振動時效的作用也是迫使金屬晶格滑移,加速殘余應(yīng)力的釋放。從振動力學(xué)的角度來看,振動時效就是在激振器的作用下對工件施加周期性的振動力,這個振動力叫做動應(yīng)力,用字母表示為G動。動應(yīng)力與工件的殘余應(yīng)力G殘相疊加,當G動+G殘≥GS時,金屬內(nèi)部產(chǎn)生微小塑性變形而釋放應(yīng)變。這個周期性的動應(yīng)力反復(fù)推動金屬原子錯位和晶格滑移,使內(nèi)應(yīng)力松弛和均化。
設(shè)備采用南京聚航科技有限公司的JH-578A交流振動時效設(shè)備。采用高速變頻伺服電機,時效效果穩(wěn)定可靠。下面就塔機的下支座部件振動時效工藝應(yīng)用作簡單介紹。
下支座振動時效工藝過程
下支座是由板材拼焊而成的座架結(jié)構(gòu),其基本的工藝路線如下:
下料、阻焊、振動時效、轉(zhuǎn)精工車間車支座底面及鉆出各孔、最后轉(zhuǎn)入總裝。
其中阻焊工序主要是在裝焊胎具上將底座板用定位銷定住,并用夾板將之夾緊,再與其余組焊件進行組裝,點焊固定后再施焊成形。由于該部件焊接量很大,因而變形也是十分明顯的。在試制時,我廠尚未采用振動時效工藝,待焊接完要吊走工件時,竟連裝焊胎具也一并吊起,只能用大錘敲打裝焊平臺才得以去除工件。取出工件后,經(jīng)實測,底座板定位孔間距偏差2-5mm,直接影響與標準節(jié)之間的互換要求,后來用小圓柱砂輪打磨定位孔后才勉強滿足了與標準節(jié)之間的互換要求。
現(xiàn)在制造工藝中增加了一道振動時效工藝。其基本做法是,在下支座施焊成形后,立即對工件及裝焊胎具一起進行振動時效處理。處理后,吊走工件時則不再與裝焊胎具糾纏在一起。經(jīng)實測,底座板定位孔間距能控制在1mm以下,保證了下支座與任一標準節(jié)之間的互換,無需打磨底座板上的定位孔而影響產(chǎn)品的生產(chǎn)進度。
振動時效完畢后隨機打印出的有關(guān)參數(shù)及一次掃描曲線,時效曲線和二次掃描曲線見附件。
從附圖中可以看出,其一次掃描曲線顯示,下支座的固有頻率只有一個共振峰,且位于Ngm=7200r/min處,該處的振幅最大,Gm=172m/s2。綜合時效曲線和二次掃描曲線可以看出,時效后的共振峰頻帶變窄,參照JB/T5926-91標準,已滿足振動時效工藝效果評定方法的條件之一,即可判斷為已達到了時效效果。
總結(jié)
振動時效工藝是國外極力推廣的新技術(shù)新工藝,若使用得當,注重總結(jié),則能收到事半功倍的效果,且其操作簡單,使用靈活、方便,能比較理想地控制金屬構(gòu)件的變形和工件的尺寸精度。