振动时效工艺在焊接构件中的应用

点击数:682020-11-11来源: 振动时效机


振动时效工艺在焊接构件中的应用

 

孟连元

首钢冶金机械厂

 

一、

 

科学技术的发展应用是最大的生产力,这一点已被人们所认识。为了提高经济效益和社会效益,我们不仅要开发新产品,更应该发展新技术;振动时效就是其中之我厂于1986年6月购买的去应力装置,至今已使用五年,由于各方面因素的限制,目前应用范围还不够广泛,仅限大型焊接构件中应用。

 

二、应用情况介绍

 

五年来,我们用振动时效技术解决了大型构件热时效无大退火窑的难题,先后对我公司炼钢厂用的70吨台车、350吨台车、八流链铸机中间钢水包、板坯连铸机架等和本厂非标设备焊管机、成型机底壁及天津潘家口水电站用的伸缩节等任务,采用了振动时效处理,这些设备都已被投入使用,并未发现质量问题。通过实践使操作者掌握了定振动时效经验,并为厂解决了生产困难,节约在大量资金,五年中共计有800吨左右、50多项焊接构件采用了振动时效,不仅节约了外协退火费50多万元,而且,某些大件本市无常规退火窑可以容纳,若制做多用退火窑,一次就需几十万元。

在实际应用中,我们主要以如下几条来判断振动效果。

1. 检查振动前后结构尺寸有无变化,有变化说明有应力消除或附加焊接的防变形支撑
后去除后,工件无明显收缩,说明有残余应力消除

2. 看振动过程记录的幅—频曲线,振峰左移,说明有应力消除

3. 用应力测量仪检测振动前后的残余应力情况。

例一, 我们在八流连铸机中间钢水包振动时效时,采用了第一种检测:该工件是长方形结构,用30毫米厚板焊接,每件重约10吨,见下图:

 

 

图一 中间钢水包

我们在焊接前为防止焊接变形附加了支撑,焊后,采用振动时效处理。振后除去附加支撑,支撑方向的工件尺寸未发生明显变化,说明焊接时产生的残余应力有明显消除。

例二, 我们在炼钢煤气回收装置,横、直烟道的振动时效中采用日产MSF-2MX射线应力仪,进行了检测,结果如下表:

  


该烟道是由φ38mm无缝管拼焊成φ2600mm的大型焊接件。每单件重10吨左右,焊缝数量多、间距小、焊接应力很大。从检测结果看平行焊缝方向的拉应力振后,下降了34 - 48。垂直焊缝方向的应力也有明显变化。另一方面,振前与振后各点的x、y方向应力差值缩小,使工件中残余应力不仅变小,而且较为均匀。从而可以说明其振动效果是很理想的。

 

三、

 

振动时效是一项高效节能、工艺简单,具有显著经济效益和社会效益的新技术。节约能源,减少环境污染,生产周期短、效率高,在很大范围内可以代替热时效,尤其在大型焊接构件中,效果尤为显著。


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