加工定制:是型号:vsr-09用途:其他品牌:AYS功率:1.5KW
提供重大及重点工程项目的大型金属结构的振动时效现场技术咨询与技术服务;
提供余应力检测服务,保证检定结果的真实性及性;
提供各种金属材料的材料力学性能检验,结构设计和强度分析检验,疲劳强度和疲劳寿命试验;
提供不锈钢及铝合金等材料的振动时效处理及余应力检测;
为用户的金属结构件提供现场振动时效处理;
为您提供振动焊接服务;
据船体分段结构的特点,及多次反复试振,确定工艺参数如下:
(1)支承方式:底部四点支承(如图2所示),由于本次处理受现场条件约束,用建造墩支承。
(2)激振点:如图2所示激振器安装在筋板平面上,用卡具卡紧。
(3)拾振位置:底板端部平面处。
(4)激振器偏心:用IFSVSR-2001型设备,偏心为“4档”。
(5)激振频率:通过扫频可见在VSRDS-08设备频率范围内有两个共振峰,在2855转/分和3195转/分左右,处理时可由加速度辐值来控制。
(6)处理时间:20~30分钟。
2.振动处理监测曲线与分析
船体分段在振动处理时给出了监测曲线(见下页),根据JB/T5926.2005机械行业标准的规定,监测曲线中出现下述三种情况之一,即认为振动处理达到了效果:
其一,时间振幅曲线[G(T)],随着时间在发生变化,即上升型、下降型均可(可由曲线指示或数字显示读数均可)。
其二,幅频特性曲线的对比,振后曲线(虚线)峰值升高。
其三,幅频特性曲线的对比,振后曲线(虚线)峰线左移即频率下降(可由曲线观察或上面数字显示看出)。
根据上述有关规定,观察我们对船体分段处理时获得的曲线图,可以看出:
船体分段的曲线图上时间振幅曲线[G(T)],呈下降型,峰值升高0.2g,峰点的频率从3195转/分变到3130转/分,下降65转/分,由此可以得出结论,本次处理是有效果的。
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
岔管振动时效处理效果评定
从振动时效A~t曲线及振前、振后A~f曲线对比可以看到:A~t曲线升高后降低然后变平;振后A~f曲线较振前峰值频率左移(5195r/min左移至5170r/min),带宽明显变窄,根据JB/T5926—91《振动时效工艺参数选择及技术要求》中4.1.2条判定,该工件通过振动时效已取得了较好的效应效果。
4 结语
白水坑水电站已于2003年6月顺利正式并网发电,压力输水系统运行正常。本次的钢岔管振动时效消除应力处理结果,通过比照有关振动时效处理标准,并对处理后所有焊缝进行超声波探伤,证明振动时效技术在降低及均化至消除岔管残余应力方面,是一种简便、有效、节能(*燃煤)、快捷的先进工艺,无运输问题,不受工件尺寸、重量、结构、场地的限制,十分值得应用与推广。
振动时效工艺技术在水工金属结构、水力机械制造行业已有较多的应用,并在水轮发电机组构件中取得了明显成效。随着越来越多钢岔管的使用,这项技术将越来越体现其应用价值。但振动时效工艺处理结果,是根据国家标准对照振动时效处理曲线及图形来判定效果,虽可靠但没有量化指标。为了更为直观地反映残余应力的降低、均化以及消除情况,建议制定振动时效工艺方案时,增加振前、振后对残余应力进行测试的内容。这一措施是切实可行的。
参考文献
[1] JB/T5926—91,振动时效工艺参数选择及技术要求[S].
[2] DI5017—93,压力钢管制造安装及验收规范[S].
[3] 全国振动时效技术推广中心。全国振动时效技术(VSR)论文集[C].
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
近二十年来,振动消除应力技术的研究和应用,在我国取得了飞速的发展。在此期间,经国内许多单位的共同努力,在振动时效机理、振动时效工艺技术和应用方面,取得了突破性的成果,制定了我国部关于振动时效方面的国家行业标准“*共和国机械行业标准JB/T5926-2005”,指导了该项技术的应用和设备的生产,推动了该项技术在机械行业的广泛应用。我国生产办公室也将该项技术的推广应用列入了“八五规划”。
振动处理的关键在于消除或均化金属构件残余应力,而残余应力对于焊接构件疲劳寿命的影响是严重的,这已在近十年来得到公认。因此作为以消除残余应力为主要目的的振动时效技术,完全可以用来提高焊接构件的疲劳寿命。
国内外大量研究资料表明,振动时效对焊接结构件的根本作用在于“消除”残余应力。因此国外将其称做“振动消除应力”。焊接结构件残余应力分布较其不均,应力剃度相当大,而振动时效一个的特点就是使高残余应力下降,使应力分布均化,因此振动时效在“消除”焊接结构残余应力上效果十分明显。同时,由于残余应力的“消除”,振动时效还可以有效地延缓断裂裂纹的产生和降低应力腐蚀开裂。
回转臂是连铸机上的主要部件。上海重矿连铸技术工程有限公司生产的回转臂主要部分是复杂板焊接梁,其结构如图1。焊后有较高的焊接残余应力,由此引起焊后工件变形。一般焊接时为满足图纸尺寸要求,加一些工艺板,控制工件尺寸焊接后必须进行去应力,去应力后拆除工艺板,合适的去应力工艺可以保证工件不变形,一般去应力采用热处理工艺,这种方法耗资高、工期长。经研究,此次采用振动消除应力工艺,实验证明,振动后去除工艺板,完全满足了工件尺寸要求,效果良好。
二、振动时效工艺实验
1.振动时效:根据工件的结构特点,采用四点支撑,激振点在A处,拾振点选在B处,具体位置见图1。振动所使用的设备是上海乐展电器有限公司有限公司生产VSRDS-08型振动时效装置。这种设备有良好的使用性能,并可在振动的同时绘制幅频曲线,可观察振动效果。其曲线如图2。
2.残余应力测试:为观察振动时效效果,在振动后选主要焊缝处18点用盲孔松弛法测试了残余应力,测点位置标在图1。因为工期紧张,此次没有测试焊前的残余应力。根据以往其它单位的数据做参考,这种材料焊后焊缝中心残余应力,以σ1在190MPa左右,这样就可以计算工件振后的主应力的下降率。测试的振后的残余应力结果列在表2中。
三、结果分析
1.振后去除工艺板,工件没有变形,说明振动时效效果良好;
2.工件的焊缝比较复杂,可能出现低应力,甚至出现压应力,如17、18点的数据;
3.表1中除去3、6、17、18点,取14点的平均值94MPa,用190MPa计算工件振后σ1,下降率为51%是一个很好的效果。
四、结论
综上所论,首先振动时效满足了工件尺寸要求,其次振后残余应力主应力平均下降可达51%,大大满足了JB/T5926-2005标准要求。说明回转臂一类工件采用振动时效去应力,效果良好,工艺可行。
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:10A;
电机额定电压:150V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
振动时效技术已在我国推广了十几年,且一直作为六五、七五、八五重点推广项目,二000年又被国家经贸委列为重点节能推广项目,振动时效技术在包括机床、冶金、矿山、航空、航天、**、轻工、电力、纺织、风机、建筑、造纸等机械制造业得二千多家企业中被使用。为了更快、更好的将振动时效技术纳入工厂正规的工艺文件,使各部门有章可循、有据可查,我们在本章将着重地谈一谈振动时效技术文件的编制问题。
§9—1振动时效工艺原则
振动时效工艺守则是指导对振动时效技术应用及检查的总的原则,它应包括以下几个方面的内容。
一、总则部分:它包含制定本守则的目的几使用范围。
二、生产前的准备:它包括对设备的检查、仪器的导线连接、工作场地的定制管理等。
三、预分析:根据工件的形状,分析可能出现的振型,以指导操作人员正确的对工件的支撑及激振器和传感器的装卡。
四、试振:它包括初步测试工件的固有频率和验证*三部分所做出的分析是否正确,如果预测分析与实际有所差别,应通过这步工作调整过来。在这部分还包括主振频率、激振力、振动时间的确定。
五、振动处理过程:包括振动处理全过程的操作程序和各程序的确定原则。
六、质量管理制度:包括时效效果的检验方法及检验方式。
七、仪器的保养与维护。
主要技术参数
转数范围:2000 R/Min-8000 R/Min;
激振力调整范围:0-50KN;
电机额定功率:1500W;
适宜处理工件重量:≤30吨
稳速精度:±1R/Min;
加速度量程:0-50.0g;
电机额定电流:80A;
电机额定电压:2000V;
供电电源电压:交流220V±10%,50HZ±4%;
绝缘等级:E级;
工作条件:环境温度:-10℃—+40℃;相对湿度:不大于80%(25℃);
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