振动时效技术在烧结机中的应用

某厂家准备对烧结机大修，结合此次大修，技术人员采用新技术对原设备结构做了改进，其中尾部水平移动架由原来摆动式改为移动式。该设备设计采用结构件，外形尺寸为5660*3565*6600mm，总重为42.994KG，其中两侧左、右栏板为薄板框形结构件，主要由三根纵梁上铺面板加钢板横筋组成，刚性较差。外形尺寸为6510*3565*260mm，重量为3487kg。设计要求进行焊后消除应力处理，从使用角度看，必须进行焊后热处理。否则，如果栏杆在使用过程中发生变形，烧结台车可能会在弯道内卡死，造成停机设备事故。一般采用退火方法消除焊接应力，因我厂没有那么大的退火炉。经过认真研究后提出采用振动时效方法来消除左右栏板的焊接残余应力。

使用设备介绍

设备采用南京聚航科技有限公司的JH-600A交流振动时效设备，该设备采用高速变频伺服电机，激振力大，寿命长，时效效果好。

振前振后进行残余应力检测，检测方法采用盲孔法。仪器选用JHMK多点残余应力测试系统。检测点选择构件主焊缝热影响区内具有代表性的。检测点选择在纵梁主焊缝上。

振动时效参数选择

1. 弹性支撑点采用四点支撑，一般支撑点位置应放在波节处，激振点确定在构件当中，实施过程中为了使振动效果更好，选择将激振器放在不同位置进行振动。

2. 振动平频率：86.7HZ

3. 振动应力 ：＞35MPa

4. 振动时间：30min

振动时效处理结果及分析

表1 两块栏板经振动时效处理后检测的结果

1. 从振动前焊缝残余应力检测数据来看，其数值接近A3钢材强度极限的一半，这表明焊接残余应力是比较大的，如果不进行处理可能会影响其使用寿命。

2. 从振后检测数据看，左栏板残余应力明显降低，为69.2%。右栏板的3点下降幅度不大，为38.6%。说明支撑点和激振器的安装位置不在波节和波峰处，若将其支撑点和激振器位置做适当调整则效果更好，总之，根据构件几何形状合理地选择支撑点位置是非常重要的。

结论

1.如果振动时效工艺参数选择得当，振动处理工艺可以可靠地消除或大大降低大型构件的残余应力。

2.振动时效工艺具有高效率、节能、经济和设备简单方便等优点，适合生产现场使用。

3.这次左右栏板经振动时效处理后大大降低了焊接残余应力，振动处理效果较好，满足图纸和使用上的要求。