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轻型车后桥壳体焊接应力消除

分类:消除残余应力    关键词:焊接应力消除

某公司是一家制造轻型车后桥壳体的制造商,其后桥壳体为冲压焊接式结构,壳体材质是10TiL,其在焊接过程中产生了大量的焊接残余应力,而焊接应力会导致壳体变形并产生裂纹。所以后桥壳体有必要进行焊接应力消除

焊接应力消除方法

焊接残余应力对桥壳质量有很大的影响,焊后必须进行消除残余应力处理,通常采用自然时效或热时效,但对于桥壳这种大批量生产的焊接件,其效率低,经济效益差。因此,选择了振动时效工艺消除焊接应力。

振动时效工艺参数

1.设备选择:由于桥壳质量为27kg左右,属于中小型焊件,所以选用了聚航科技生产的JH-600A1液晶交流振动时效设备,最大激振力20KN,采用高速变频伺服电机,有残余应力动态跟踪功能,消除率更高。

2.支撑点位置:经过测试得出桥壳振动波形,支撑点放在节点(振幅最小)处。

3.桥壳与激振器安装方式:由于激振器不能直接与桥壳连接,因此特制了一块1000mm*1500mm*150mm铸铁平台,将激振器与铸铁平台中间边缘紧固后,形成一个激振体,桥壳通过压板与平台刚性连接,每次6件,激振器偏心轮旋转面与桥壳轴线垂直。

4.激振点的位置:测试平台振幅,选择振幅最大处的位置作为激振点,共选择6处,以便能带动桥壳产生共振,有效降低残余应力。

5.加速度计安装位置:加速度计安装在平台一侧边缘,此处振幅最大。

6.激振力的选择:激振力是振动时效中一项重要参数,尤其是对焊接件,激振力的大小应满足它所产生的动应力,即构件工作载荷的0.33-0.66倍,并使装置的输出功率不超过标称功率的30%,而激振力取决于激振器的偏心档次和共振频率,经过试振并扫频检测,确定激振器档级为2档,共振频率为78Hz。

振动时效工艺效果评定

A 连接仪器(包括加速度计和打印机),将激振器调整到位后,开机预热5min。按自动升速按钮,自动扫频。同时,自动打印振幅频率(A-f)曲线。观察曲线是否有共振峰,如果共振峰不明显,应适当调整支撑点、激振点、拾振点等位置,直到共振峰出现。

B 主振处理20min,自动记录振幅时间(A-t)曲线。主振处理结束后,进行振后扫频。观察扫频曲线,振动处理过程中(A-t)曲线上升后变平,(A-f)曲线峰值左移,峰点升高。按照JB/T5926-91规定,说明振动时效工艺有效果。对工件进行精度稳定性检测和残余应力检测,经过测试,各项检验结果满足工件设计要求,残余应力下降了50%以上,说明振动时效工艺可消除后桥壳体的焊接应力。


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