某軍工結(jié)構(gòu)件直徑約6000mm，板厚20mm，重約8t。主體由三塊鋼板拼焊而成，上面有若干筋板。焊后最大的殘余應(yīng)力達(dá)460MPa，殘余變形達(dá)30mm，而工藝要求焊后殘余變形不得大于10mm。為了消除殘余變形，確保尺寸精度，首先制作一個直徑6000mm的鋼圈，將主體板結(jié)構(gòu)壓平并焊牢，使其殘余變形轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力，然后使用JH振動時效設(shè)備進(jìn)行殘余應(yīng)力消除。
振動時效的原理是將工件在固有頻率下進(jìn)行數(shù)十分鐘的振動，以振動的形式對工件施加附加應(yīng)力，當(dāng)附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過金屬材料的屈服強度時，在工件內(nèi)部發(fā)生微觀和宏觀塑性變形，使其殘余應(yīng)力降低和均化。
我們以A處作為主振點，在一階頻率附近振動30min，以B、C位為輔振點，在二階頻率附近各振15min。然后取下鋼圈，殘余變形最大為9mm，滿足了工藝要求。使用JH振動時效設(shè)備殘余應(yīng)力消除效果較好，應(yīng)力值平均下降了52%，應(yīng)力極差也由原來的403MPa下降到180MPa，由此可見，振動時效處理不但可以降低殘余應(yīng)力，消除殘余變形，還可以使其應(yīng)力均化，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸。
JH振動時效設(shè)備適用于對單件結(jié)構(gòu)作整體應(yīng)力處理，具有良好的綜合性能，不僅能降低殘余應(yīng)力，減少殘余變形，且能使應(yīng)力均化，對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸非常有利。JH振動時效設(shè)備去應(yīng)力處理，相對于傳統(tǒng)的熱處理方法還具備投資少、處理周期短、使用方便，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。
