导管架钢桩振动时效消除应力案例

现在，高强度钢的使用已经越来越广泛，但厚壁高强度钢在焊接过程中会产生较大的残余应力，这些残余应力会影响构件的强度、刚度以及疲劳寿命等性能。所以消除残余应力已成为很重要的一环，现在消除残余应力大多采用振动时效工艺。下文就是导管架钢桩采用振动时效工艺消除残余应力的步骤。

试件具体情况

试件为导管架钢桩焊管，由钢板通过卷板机卷制而成。该焊管长3000mm，壁厚55mm，外径为1904mm，焊管材料为EH36，焊接时采用气保焊打底和埋弧焊填充、盖面工艺，接头形式为x形。

振动时效消除应力过程

振动时效装置选择JH-700A智能频谱交流振动时效设备，根据构件结构特点及试振，确定振动时效工艺参数。选择支撑位置及装夹激振器位置的准则是确定试件在平稳振动条件下，实现焊缝附近的有效振动。将4个橡胶垫置于H型钢内，橡胶垫位于H型钢的端部，通过H型钢限制橡胶垫的横向移动；将卷管置于装配了橡胶垫的H型钢上，使其垂直方向由橡胶垫支撑，水平方向由H型钢限制其水平移动。将激振器刚性固定在卷管的端头，其激振力作用面与长度方向平行。通过试振，选择激振器的偏心档位为10档。振动过程中选用4个不同的振动频率分别为3545r/min、3662r/min、3208r/min、3354r/min，以实现多种振型相组合的振动处理。为了确定每种振型下的振动均达到振动平稳、材料不发生变化的条件，每种振型下的振动时效时间为10min，总振动时间为40min。

结果分析

振动时效装置显示屏上的振动前后a-n曲线如图所示，a-n曲线振后共振峰发生了振峰升高和左移的变化，根据GB/T25713-2012《焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求》中6.1条判定，该工件通过振动时效已取得较好的实际效果。

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