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回轉(zhuǎn)臂、底座是連鑄機(jī)上的主要部件，由厚鋼板焊接而成，具有較大的焊接應(yīng)力，必將造成應(yīng)力腐蝕破壞，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提出對(duì)其進(jìn)行時(shí)效處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選用振動(dòng)處理方法，確定如下具體實(shí)施方案：
1．對(duì)回轉(zhuǎn)臂、底座進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)時(shí)效處理；
2．分別做振前、振后的焊接殘余應(yīng)力檢測(cè)，測(cè)試方法采用“盲孔法”按國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10375-2002評(píng)定效果。
3．給出檢測(cè)報(bào)告。
在貴廠技術(shù)人員積極配合下，此項(xiàng)工作已全部完成，特此提出如下報(bào)告：
一、振動(dòng)時(shí)效處理對(duì)金屬構(gòu)件的作用
振動(dòng)時(shí)效又稱振動(dòng)消除應(yīng)力，是對(duì)具有殘余應(yīng)力的金屬構(gòu)件做振動(dòng)處理，使構(gòu)件在共振頻率下振動(dòng)。當(dāng)構(gòu)件產(chǎn)生共振時(shí)，構(gòu)件將按一定的振型產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)這個(gè)彈性變形與構(gòu)件原有受約束的彈性應(yīng)變相疊加時(shí)，高應(yīng)力區(qū)進(jìn)入了材料的屈服極限，使這些受約束的彈性應(yīng)變（即產(chǎn)生殘余應(yīng)力的應(yīng)變）轉(zhuǎn)化成塑性應(yīng)變，使約束得到緩解而釋放應(yīng)力。因此可以說(shuō)振動(dòng)時(shí)效是通過(guò)共振使構(gòu)件受約束的應(yīng)變得到釋放，而降低和均化應(yīng)力的。
振動(dòng)時(shí)效既然可以降低和均化應(yīng)力，則必然可以消除或降低殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)際應(yīng)用已充分證明它的如下技術(shù)作用：
1．降低和均化應(yīng)力，消除應(yīng)力集中，防止或延緩裂紋的發(fā)生；
2．防止或減少構(gòu)件的變形；
3．防止或減少應(yīng)力腐蝕；
4．可以提高焊縫的抗疲勞特性，提高使用壽命。
由于振動(dòng)時(shí)效具有上述的作用，且具有操作簡(jiǎn)便、節(jié)能、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此得到廣大企業(yè)的歡迎。目前全國(guó)在造船、冶金、機(jī)械制造、礦山機(jī)械、航空、鐵路、機(jī)床制造等行業(yè)已廣泛應(yīng)用，同時(shí)也受到國(guó)家的重視和認(rèn)可。2005年制定了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5926-2005，并在2006年被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)為“科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃”項(xiàng)目，在全國(guó)普遍推廣。
二、回轉(zhuǎn)臂振動(dòng)時(shí)效處理
1．振動(dòng)時(shí)效處理
a．主振：根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用對(duì)角十字四點(diǎn)支撐，激振點(diǎn)在A處，拾振點(diǎn)在B處，具體位置見(jiàn)圖2。預(yù)置掃頻范圍6200RPM/min全自動(dòng)處理。時(shí)效時(shí)間33分鐘，偏心檔位10檔，振動(dòng)特性曲線見(jiàn)圖1。
b．振動(dòng)：原支撐不變，激振點(diǎn)、拾振點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90°采用手動(dòng)處理，激振頻率5863RPM/min，時(shí)效時(shí)間30分鐘，偏心檔位不變。
2．殘余應(yīng)力檢測(cè)：為了驗(yàn)證振動(dòng)時(shí)效效果，對(duì)構(gòu)件做振前、振后焊接殘余應(yīng)力測(cè)試。測(cè)試方法選用盲孔松弛法，測(cè)點(diǎn)選擇14點(diǎn)，
轉(zhuǎn)數(shù)范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調(diào)整范圍：0-50KN；
電機(jī)額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩(wěn)速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機(jī)額定電流：10A；
電機(jī)額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級(jí)：E級(jí)；
工作條件：環(huán)境溫度：-10℃—+40℃；相對(duì)濕度：不大于80%（25℃）；

振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的構(gòu)造原理
振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用需要有專門的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，振動(dòng)時(shí)效設(shè)備大體上由控制器，激振器，傳感器等三部分組成。
一、控制器：控制器是振動(dòng)時(shí)效裝置的心臟，它的主要功能是控制激振器上的電動(dòng)機(jī)按操作者得指令要求運(yùn)轉(zhuǎn)，并吧測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)給予顯示和打印，控制器的技術(shù)指標(biāo)代表著整體設(shè)備的水平。
控制器一般由CPU板、控制板、硬件、顯示板和打印機(jī)等組成。原有的控制器一般是通過(guò)大量的電子元件之間的控制實(shí)現(xiàn)控制器的基本功能，
二、激振器：激振器是振動(dòng)時(shí)效裝置的執(zhí)行部分，對(duì)于構(gòu)件的振動(dòng)時(shí)效處理，就是通過(guò)激振器來(lái)完成的。激振器主要有調(diào)速電機(jī)、偏心塊和偏心箱組成，電機(jī)的轉(zhuǎn)速及升降的速度是由控制器來(lái)控制的，電機(jī)帶動(dòng)偏心兩可調(diào)的偏心塊運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的周期激振力，激振力通過(guò)偏心箱作用在被時(shí)效的工件上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作的振動(dòng)時(shí)效處理。
三、傳感器：傳感器是用來(lái)測(cè)試工件的振動(dòng)情況的，它將工件的實(shí)際振動(dòng)變成電信號(hào)傳輸給微機(jī)處理，幫助微機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的振動(dòng)監(jiān)視。
HK系列振動(dòng)時(shí)效裝置是根據(jù)十多年的振動(dòng)時(shí)效實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)包括美國(guó)馬丁公司產(chǎn)品在內(nèi)的多種振動(dòng)時(shí)效裝置的實(shí)際長(zhǎng)期使用、摸索、研究后，結(jié)合建偉成熟的振動(dòng)時(shí)效理論及工藝研究而研制成功的具有全自動(dòng)專家系統(tǒng)控制體系的振動(dòng)時(shí)效裝置，它與現(xiàn)有的振動(dòng)時(shí)效裝置相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是：
1.控制其中的專家系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地確定振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)，如果是操作者自己選擇參數(shù)，當(dāng)參數(shù)不合適時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，并告知不合適的原因，指示您再調(diào)整。
2.對(duì)振動(dòng)處理的數(shù)據(jù)及曲線，微機(jī)先記憶起來(lái)，然后按操作者的需求方式給予打印。
3.由于采用的是軟件控制，所以控制器不僅具有可編程功能，而且電子元件個(gè)數(shù)大大減少，故障率極低，又由于采用的插板式結(jié)構(gòu)，即使一般人員維修起來(lái)也特別方便。
4.由于激振器各部分是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選的，所以其可靠性大大提高。
5. 一臺(tái)控制器各可控制多種規(guī)格的激振器。
6.時(shí)效過(guò)程中動(dòng)態(tài)檢測(cè)工件應(yīng)力的消除情況，做到適時(shí)停機(jī)。

108噸礦用自卸汽車的定點(diǎn)廠，經(jīng)使用證明，該車性能良好、結(jié)構(gòu)合理。但是，由于作業(yè)環(huán)境比較惡劣，運(yùn)行中的汽車車架多次出現(xiàn)斷裂裂紋，裂紋部位多發(fā)生在中橫梁管環(huán)縫焊接處及舉升軸側(cè)加強(qiáng)板上。
分析認(rèn)為除材料本身特性及結(jié)構(gòu)應(yīng)力等原因外，主要是焊接應(yīng)力造成的（全車四個(gè)大的環(huán)縫焊區(qū)包含五十二個(gè)小的焊接環(huán)縫）。經(jīng)動(dòng)應(yīng)力測(cè)試證明，該車架大部分焊縫區(qū)的焊接應(yīng)力在0.5~0.7σS，個(gè)別點(diǎn)接近σS量級(jí)。
為消除或降低108噸汽車車架焊接殘余應(yīng)力，防止斷裂裂紋發(fā)生，原計(jì)劃建造大型燜火窯，進(jìn)行熱時(shí)效處理，但因費(fèi)用昂貴，未能實(shí)施。2005年四月份，廠方與上海樂(lè)展電器有限公司一起，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)研究，用振動(dòng)時(shí)效處理代替熱時(shí)效消除或降低108噸汽車車架焊接殘余應(yīng)力，效果十分理想。
轉(zhuǎn)數(shù)范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調(diào)整范圍：0-50KN；
電機(jī)額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩(wěn)速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機(jī)額定電流：10A；
電機(jī)額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級(jí)：E級(jí)；
工作條件：環(huán)境溫度：-10℃—+40℃；相對(duì)濕度：不大于80%（25℃）；

振動(dòng)時(shí)效技術(shù)已在我國(guó)推廣了十幾年，且一直作為六五、七五、八五重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，二000年又被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委列為重點(diǎn)節(jié)能推廣項(xiàng)目，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)在包括機(jī)床、冶金、礦山、航空、航天、軍工、輕工、電力、紡織、風(fēng)機(jī)、建筑、造紙等機(jī)械制造業(yè)得二千多家企業(yè)中被使用。為了更快、更好的將振動(dòng)時(shí)效技術(shù)納入工廠正規(guī)的工藝文件，使各部門有章可循、有據(jù)可查，我們?cè)诒菊聦⒅氐卣勔徽務(wù)駝?dòng)時(shí)效技術(shù)文件的編制問(wèn)題。
§9—1振動(dòng)時(shí)效工藝原則
振動(dòng)時(shí)效工藝守則是指導(dǎo)對(duì)振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用及檢查的總的原則，它應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。
一、總則部分：它包含制定本守則的目的幾使用范圍。
二、生產(chǎn)前的準(zhǔn)備：它包括對(duì)設(shè)備的檢查、儀器的導(dǎo)線連接、工作場(chǎng)地的定制管理等。
三、預(yù)分析：根據(jù)工件的形狀，分析可能出現(xiàn)的振型，以指導(dǎo)操作人員正確的對(duì)工件的支撐及激振器和傳感器的裝卡。
四、試振：它包括初步測(cè)試工件的固有頻率和驗(yàn)證第三部分所做出的分析是否正確，如果預(yù)測(cè)分析與實(shí)際有所差別，應(yīng)通過(guò)這步工作調(diào)整過(guò)來(lái)。在這部分還包括主振頻率、激振力、振動(dòng)時(shí)間的確定。
五、振動(dòng)處理過(guò)程：包括振動(dòng)處理全過(guò)程的操作程序和各程序的確定原則。
六、質(zhì)量管理制度：包括時(shí)效效果的檢驗(yàn)方法及檢驗(yàn)方式。