法蘭結構的振動處理
編輯:2021-05-25 14:31:15
振動時效是采用共振的原理——即在激振器的周期性外力的作用下,當所施加給工件的動應力大于或等于材料的屈服極限即工件與激振器的頻率相疊加時產生共振,這時在共振狀態下,就會使工件內受約束的分子發生位錯滑移,而使一大部分殘余應力得到釋放,余下的部分殘余應力經過二十至四十分鐘的調整部分處于均化狀態。振動時效可以使殘余應力降低或均化,高應力區降低的比例要大一些,振動時效具有生產周期短、無環境污染、節約生產成本、工件尺寸精度穩定性好等諸多優點。
受大連起重礦山機械有限公司委托2019年09月15日在其公司生產現場對該公司生產制造的法蘭結構1件:尺寸:直徑約4000mm,厚120mm,重量約1.5噸。進行現場振動時效消應力處理,其振動過程如下:
一、法蘭結構的振動處理
1、工件的支撐
為了使工件能夠達到更好的振動效果,根據法蘭的幾何形狀,將法蘭安放于地面,用專用腳墊進行四點支撐。(腳墊的支撐原則沿法蘭下表面圓周弧度方向依次放置將法蘭大約分成四等分,形成一個穩定的支撐面)如圖:
2、激振器的位置及激振力的選擇
根據法蘭的幾何形狀,將激振器固定在法蘭上表面上相鄰兩個支撐腳墊的中間比較利于振動能量的施加,激振器的位置如圖,經開機試振、確定在2檔時,所產生的振動可以滿足工件的振動消應力的要求。激振器位置如圖所示:
3、拾振器的位置
經過試振可以看出,2檔時所產生的振幅較大、且振動響應較好,各部位都振動較大,故將拾振器固定在激振器相對的另一端法蘭圓弧的上表面比較合適。
4、振動時效處理時間
振動時采用智能工作模式,振動方式采用了一次振動的工藝方法,振動處理時間為四十分鐘,并自動繪制振動處理參數曲線。
5、振動時效處理效果分析
從振動的參數曲線數據上看:預置的參數如下,掃頻起始:2000rpm, 掃頻終止:3866rpm, 振動時間:40分鐘。經過40分鐘振動后,振動時效a—t曲線上升后變平,振動時效前的振幅為9.77g , 經過40分鐘的振動后振幅變成了13.38g , 振幅變化了3.61g 。振動頻率時效前3657rpm,經過40分鐘的振動時效后變為3623rpm,頻率變化了34rpm。上述現象的產生是由于40分鐘的振動時效使被振工件的內部組織發生了變化,應力被******和均化后振動阻尼變小導致共振頻率發生變化,振幅升高。這也符合國家行業標準JB/T10375-2002(焊接構件振動時效效果評定方法)中的“效果評定方法的6.1條的a--t曲線上升后變平、振幅升高、頻率左移之規定,工件已達到時效效果。