定量式振動消除焊接應(yīng)力技術(shù)在軍工產(chǎn)品上的應(yīng)用

摘要 軍品焊接構(gòu)件中存在的焊接殘余應(yīng)力是不容忽視的問題，定量式振動時效消除焊接應(yīng)力技術(shù)的采用使焊接應(yīng)力的消除變得更容易、方便和。

焊接構(gòu)件在軍品生產(chǎn)中占據(jù)越來越重要的地位，而焊接構(gòu)件中存在的焊接應(yīng)力是不容忽視的問題，它直接影響著產(chǎn)品的承載能力、疲勞性能、耐蝕性等，作為消除應(yīng)力的新方法------定量式振動時效消除焊接應(yīng)力設(shè)備的應(yīng)用對軍品生產(chǎn)具有重要的意義。

定量式振動時效消除焊接應(yīng)力設(shè)備具有以下明顯的技術(shù)優(yōu)勢：

·是目前*消除殘余拉應(yīng)力的工藝方法（不同時效方法消除殘余應(yīng)力的情況如下：振動時效30～55%、熱時效35～80%、定量式振動時效80%以上）；

·可使焊接接頭疲勞強(qiáng)度提高50%-120%，疲勞壽命延長5倍以上；

·由于振動時效消除焊接應(yīng)力處理能同時改善影響焊縫疲勞性能幾個方面的因素：焊趾幾何形狀、殘余應(yīng)力、微觀裂紋和熔渣缺陷、表面強(qiáng)化等，因而能大幅度提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。

正是由于上述特殊的技術(shù)優(yōu)勢，使得定量式振動消除焊接應(yīng)力設(shè)備在軍品焊接結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)和產(chǎn)品的修復(fù)中得到越來越廣泛地應(yīng)用。

1、在航空發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用

對航空發(fā)動機(jī)上焊接構(gòu)件的殘余應(yīng)力控制是非常嚴(yán)格的，在業(yè)內(nèi)有不能讓飛機(jī)帶應(yīng)力上天之說，410廠經(jīng)過十幾個月的各項(xiàng)性能試驗(yàn)證明：定量式振動消除焊接應(yīng)力設(shè)備完全達(dá)到對航空發(fā)動機(jī)焊接構(gòu)件消除殘余應(yīng)力的要求，并可以應(yīng)用到發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)和維修中。

2、在艦船維修上的應(yīng)用

在對艦船的維修中，焊接修復(fù)占據(jù)較大的比重，而往往被焊修部位也是承受疲勞載荷、海水腐蝕等嚴(yán)重的部位，如果這些部位在焊修后不進(jìn)行有效地消殘余應(yīng)力處理，會在該部位繼續(xù)發(fā)生同樣的損傷，甚至維修周期會變得更短。例如4808廠對核潛艇維修中采用了本技術(shù)，測試數(shù)據(jù)表明焊后殘余應(yīng)力值為200～285Mpa，經(jīng)定量式振動消除應(yīng)力處理后殘余應(yīng)力已被消除（殘余應(yīng)力的消除率在99%以上）。

大連船舶廠對修復(fù)后的某船只在兩次海試都出現(xiàn)在焊修部位發(fā)現(xiàn)多處開裂無法交船的情況下采用定量式振動消除焊接應(yīng)力設(shè)備對所有焊修焊縫進(jìn)行處理后，再次海試未發(fā)現(xiàn)一處裂紋，并順利交船，且該船在以后的使用過程中客戶亦稱贊該船廠的維修質(zhì)量。定量式振動消除應(yīng)力設(shè)備還常用于對艦船發(fā)動機(jī)的機(jī)體在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的鑄造缺陷和使用后發(fā)現(xiàn)的磨損和腐蝕部位進(jìn)行焊接修復(fù)后的處理，以消除焊接殘余應(yīng)力。

3、在鈦合金焊接件上的應(yīng)用

鈦合金已被航空、航天、船舶、兵器等領(lǐng)域大量采用，定量式振動消除焊接應(yīng)力設(shè)備在鈦合金焊接件上的應(yīng)用近年來也得到了比較廣泛的推廣，它的應(yīng)用解決了鈦合金消除應(yīng)力的老大難問題。某研究所采用豪克能消除焊接應(yīng)力技術(shù)取得的試驗(yàn)結(jié)論為：對Ti80合金十字接頭采用定量式振動消除焊接應(yīng)力后接頭疲勞*限提高64.5%，接頭疲勞壽命提高13.5倍；焊接殘余應(yīng)力降低了85%，焊接接頭有效應(yīng)力集中系數(shù)降低了22%。

4、在兵器彈藥、運(yùn)輸器械上的應(yīng)用

電子部某研究所生產(chǎn)的預(yù)警機(jī)雷達(dá)，在其生產(chǎn)和維修過程中都采用了定量式振動消除應(yīng)力設(shè)備，這種設(shè)備的采用也大大方便了對雷達(dá)進(jìn)行異地焊修后就地現(xiàn)場消除應(yīng)力處理。軍用大馬力三輪摩托車由于要求在惡劣的地面環(huán)境下長距離無故障運(yùn)行，按現(xiàn)有生產(chǎn)方法生產(chǎn)的車架無法達(dá)到軍方要求。在不增加材料強(qiáng)度等級和用材厚度的情況下通過采用定量式振動消除應(yīng)力設(shè)備對車架的重要焊縫進(jìn)行處理，疲勞性能即獲得大幅度提高，達(dá)到驗(yàn)收要求。焊接結(jié)構(gòu)式的彈藥筒和彈殼常常因在其焊縫處產(chǎn)生裂紋而報(bào)費(fèi)，而在彈藥筒和彈殼焊接完畢后用定量式振動消除應(yīng)力設(shè)備只對焊縫處理一遍，則再不會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。如果再對彈藥筒口部進(jìn)行定量式振動處理，可大大減少藥筒口部的不圓度。

總而言之，定量式振動消除應(yīng)力設(shè)備在軍品領(lǐng)域已得到越來越廣泛的應(yīng)用，并解決了一些以前在消除殘余應(yīng)力方面非常棘手的問題。它不僅對消除焊接殘余應(yīng)力有著優(yōu)異的表現(xiàn)，而且，同時也大大提高了焊接構(gòu)件的疲勞性能。