大型軋機輥道機架焊接后殘余應(yīng)力較大，易發(fā)生變形、開裂情況。而為了預(yù)防此情況的發(fā)生，我們需要對軋機輥道機架進行應(yīng)力消除。以往，廠家都是用熱時效工藝對軋機輥道機械進行時效處理，雖然此方法能夠達到消除應(yīng)力目的，但成本很高，而且熱時效的工藝溫度不易準確控制，對時效質(zhì)量也有影響，吊裝搬運也很麻煩，處理時間長。

現(xiàn)在廠家急需尋找替代方法，終找到聚航科技，經(jīng)過雙方商討后，決定采用振動時效方法消除應(yīng)力，通過實驗來判定振動時效的有效性。

大型軋機輥道機架凈質(zhì)量約為15t，外形尺寸為7m*7m*1.2m，設(shè)備選用JH-700智能頻譜交流振動時效設(shè)備，由激振器、傳感器、控制器、橡膠墊等組成。

振動時效工藝

振動時效設(shè)備的工藝是確保振動時效工藝效果的關(guān)鍵，必須按照振動時效技術(shù)行業(yè)標準的要求進行選擇和調(diào)整。用4個橡膠墊支撐工件，激振器固定在工件的邊角處，調(diào)整激振器的偏心角為30°，使用全自動工藝程序，在電機轉(zhuǎn)速達到2609r/min的時候，出現(xiàn)大加速度值為85m/s²的共振峰，然后設(shè)備將自動選擇亞共振轉(zhuǎn)速為2590r/min進行30min的時效處理，處理后自動進行振后掃頻，打印出工藝曲線。

為了了解軋機輥道機架的振動時效效果，綜合考慮了振動時效前后殘余應(yīng)力檢測、振動時效工藝曲線等方面，結(jié)果表明振動時效工藝效果良好。

振動時效前后殘余應(yīng)力檢測

為了定量了解振動時效工藝效果，使用JH-60三維應(yīng)力磁測系統(tǒng)對焊縫處振動時效前后的殘余應(yīng)力進行了測量。測量結(jié)果表明，在振動處理前，焊縫處殘余應(yīng)力集中現(xiàn)象較為嚴重。在焊縫中心區(qū)域應(yīng)力較高，大剪切殘余應(yīng)力值約為53MPa~67MPa，局部已經(jīng)超過了安全需用剪切應(yīng)力，為不安全的殘余應(yīng)力。在焊縫非中心區(qū)域應(yīng)力較大，約為34MPa~37MPa。經(jīng)振動時效處理，焊縫處殘余應(yīng)力集中現(xiàn)象已消除，焊縫中心區(qū)域和非焊縫區(qū)域應(yīng)力值已相近，峰值平均殘余應(yīng)力已經(jīng)從49MPa左右，下降到30MPa左右，平均下降率約為39%，符合振動時效標準的要求，遠小于安全許用剪切應(yīng)力，軋機輥道機架處于安全的低應(yīng)力平衡狀態(tài)。

振動時效工藝曲線判定

在振動時效工藝效果的評定方面，振動時效的工藝曲線是主要的依據(jù)。工藝曲線結(jié)合振動時效行業(yè)標準，可以評定振動時效的工藝效果。

在軋機輥道機架振動處理過程中，振動時效設(shè)備記錄振動時效工藝曲線，包括振前掃頻曲線、時效曲線和振動時效前后掃頻比較曲線，其中振前掃頻曲線反應(yīng)了這個工件的固有共振頻率的情況，時效曲線反應(yīng)了在振動時效時間內(nèi)工件是不是處于亞共振振動的情況；振動時效前后掃頻曲線，反映了這個工件振動時效前后，固有共振頻率變化的情況，這三個曲線綜合反映了振動時效的亞共振振動的實質(zhì)，而且符合振動時效技術(shù)行業(yè)標準的“參數(shù)曲線觀測法”的要求，因此可以判定達到了振動時效工藝效果。

從軋機輥道機架應(yīng)力消除結(jié)果來看，振動時效*可以取代熱時效，可有效地消除大型軋機輥道機架等各類焊接結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力，有效的防止這類工件出現(xiàn)變形或者開裂的質(zhì)量問題，不僅可以提高冶金機械產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還取得了可觀的長期經(jīng)濟效益，所以振動時效技術(shù)可以廣泛應(yīng)用。