斗轮机斗杆振动时效处理报告
[发布时间:2010-5-6]

斗轮机斗杆振动时效处理报告

抚顺矿业集团弛腾车辆有限责任公司为太重焊接制作的斗轮机斗杆,全部为焊接结构件。在焊接过程中,由于要焊接的焊缝宽度和深度等焊接量都比较大,再加上焊接中室内温度稍低,使冷却速度加快这样就会使工件产生较大的焊接残余应力与应力集中。如果不进行时效处理,焊接残余应力过大则会使斗杆产生变形,以至影响机械加工中的尺寸精度和降低斗杆的使用寿命,经该公司技术人员的论证,决定委托大连理工大学工程力学系来对斗轮机斗杆进行振动时效处理,同时对九根斗杆中,任意选择其中一根进行了振动时效前后的残余应力检测,根据检测结果确定合理的振动时效参数,制定符合斗杆振动要求的振动时效工艺,具体振动时效与残余应力检测实施过程如下:
一、斗杆的残余应力检测
首先按照中华人民共和国机械行业标准JB/T10375-2002焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求中“6.2.1”中要求,我们采用通用的盲孔法测试,在斗杆的纵向焊缝处二道焊缝上各选取三点进行贴片,进行振动时效前后的应力检测,具体如下:
图一
残余应力测试数据表 单位:MPa
点号 δ1 δ2
振前 振后 消除率 振前 振后 消除率
1 341.54 193.62 -43.31 62.85 9.93 -84.20
2 359.55 181.99 -49.38 212.30 102.99 -51.47
3 248.62 143.98 -42.09 43.60 31.52 -27.67
4 374.98 230.34 -38.57 246.54 91.12 -62.80
5 313.98 161.80 -48.47 34.32 23.66 -31.05
6 359.40 227.08 -42.57 115.74 69.23 -44.51
平均应力 339.01 189.80 -44.07 119.21 54.01 -50.28

二、振动时效处理
根据斗杆的几何结构,按照标准要求,我们采用两点在地面或工件上对斗杆进行了弹性支撑,支撑位置距两边缘1.5米处,激振器用专门的工装在斗杆的中间部位进行激振。准备工作全部完成后,先用振动时效装置的手动功能进行试振,以确定激振档位,最高激振频率,经试振确定,激振档位为一档,最高截止频率为4000转/分。这个参数为最佳理想参数,最后确定为振动时效参数。
如图片:

三、结论
1.从振动前后的残余应力检测效果看,振动时效后残余应力平均下降了44.07%,达到了标准JB/T10375-2002中关于焊接件振动时效消除应力30%以上的要求。
2.从振动处理的曲线判断,符合标准中6.1参数曲线观测法的条件。振动时效处理是合格的。
附振动曲线:
振动时效曲线(3)
说明:由于在振动过程中第5号件、第7号件在即将振动完成时,电工维修接线时断电,故二件没有打出曲线,但振动过程都与其它工件完全相同。


图片一 工作人员进行斗杆应力检测

图片二 焊缝中测试位置

图片一 斗轮机斗杆振动时效

图片二 多功能振动时效装置控制箱
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