自升式塔机焊接件振动时效工艺应用

自升式塔机的生产大部分工作量都是焊接件的生产，其焊接件生产的一个显著特征就是，工件体积大，焊缝质量和尺寸精度要求高，互换性强。为了满足上述要求，生产厂家在施焊过程中增加了一道振动时效工序来稳定工件的尺寸精度，减小或杜绝工件因焊接变形太大而造成整机装配的修配。这样，也就为产品的大批量生产提供了可能。

振动时效原理介绍

振动时效的作用也是迫使金属晶格滑移，加速残余应力的释放。从振动力学的角度来看，振动时效就是在激振器的作用下对工件施加周期性的振动力，这个振动力叫做动应力，用字母表示为G动。动应力与工件的残余应力G残相叠加，当G动+G残≥GS时，金属内部产生微小塑性变形而释放应变。这个周期性的动应力反复推动金属原子错位和晶格滑移，使内应力松弛和均化。

设备采用南京聚航科技有限公司的JH-578A交流振动时效设备。采用高速变频伺服电机，时效效果稳定可靠。下面就塔机的下支座部件振动时效工艺应用作简单介绍。

下支座振动时效工艺过程

下支座是由板材拼焊而成的座架结构，其基本的工艺路线如下：

下料、阻焊、振动时效、转精工车间车支座底面及钻出各孔、最后转入总装。

其中阻焊工序主要是在装焊胎具上将底座板用定位销定住，并用夹板将之夹紧，再与其余组焊件进行组装，点焊固定后再施焊成形。由于该部件焊接量很大，因而变形也是十分明显的。在试制时，我厂尚未采用振动时效工艺，待焊接完要吊走工件时，竟连装焊胎具也一并吊起，只能用大锤敲打装焊平台才得以去除工件。取出工件后，经实测，底座板定位孔间距偏差2-5mm，直接影响与标准节之间的互换要求，后来用小圆柱砂轮打磨定位孔后才勉强满足了与标准节之间的互换要求。

现在制造工艺中增加了一道振动时效工艺。其基本做法是，在下支座施焊成形后，立即对工件及装焊胎具一起进行振动时效处理。处理后，吊走工件时则不再与装焊胎具纠缠在一起。经实测，底座板定位孔间距能控制在1mm以下，保证了下支座与任一标准节之间的互换，无需打磨底座板上的定位孔而影响产品的生产进度。

振动时效完毕后随机打印出的有关参数及一次扫描曲线，时效曲线和二次扫描曲线见附件。

从附图中可以看出，其一次扫描曲线显示，下支座的固有频率只有一个共振峰，且位于Ngm=7200r/min处，该处的振幅最大，Gm=172m/s²。综合时效曲线和二次扫描曲线可以看出，时效后的共振峰频带变窄，参照JB/T5926-91标准，已满足振动时效工艺效果评定方法的条件之一，即可判断为已达到了时效效果。

总结

振动时效工艺是国外极力推广的新技术新工艺，若使用得当，注重总结，则能收到事半功倍的效果，且其操作简单，使用灵活、方便，能比较理想地控制金属构件的变形和工件的尺寸精度。