JH振动时效设备在船体消除焊接残余应力的应用

JH振动时效设备已经应用在大平台工程中消除焊接接头焊接残余应力，且去应力效果显著，受某船厂委托，南京聚航科技有限公司对船体进行了振动时效处理，采用JH振动时效设备消除船体焊缝焊接残余应力，并对处理效果进行了测试。

南京聚航科技有限公司对该公司生产的焊接结构件船体分段进行了振动时效（振动消除应力技术）处理。经过处理焊接残余应力得到了不同程度的消除，基本上达到要求。

1、振动时效工艺参数的选择

根据船体分段结构的特点，及多次反复试振，确定工艺参数如下：

（1）支承方式：底部四点支承，由于本次处理受现场条件约束，用建造墩支承。

（2）激振点：激振器安装在筋板平面上，用卡具卡紧。

（3）拾振位置：底板端部平面处。

（4）激振频率：通过扫频可见在JH振动时效设备***大频率范围内有两个共振峰，在2855转/分和3195 转/分左右，处理时可由加速度辐值来控制。

（5）处理时间：20~30分钟。

2、振动时效处理监测曲线与分析

船体在振动时效处理时给出了监测曲线，根据机械行业标准的规定，振动时效过程中实时打印的a-t曲线的变化及a-n曲线振动前后的变化对比振动时效的实际效果。其中a表示加速度，n表示电机转数，t表示时间。监测曲线中出现下述情况之一，即认为振动时效处理达到了效果：

a－t曲线上升后变平；

a－t曲线上升后下降，***终变平；

a－n曲线振后共振峰发生了单项特征或组合特征的变化（出现振幅升高、降低、左移、右移）；

a－n曲线振动变得简洁而平滑；

a－n曲线振后出现低幅振峰增值现象；

根据上述有关规定，观察我们对船体分段处理时获得的曲线图，可以看出： 船体分段的曲线图上时间振幅曲线，呈下降型，峰值升高0.2g，峰点的频率从3195转/分变到3130转/分，下降65转/分，由此可以得出结论，本次处理是有效果的。

3、船体焊缝残余应力测试

为了检测振动时效在消除应力方面的效果，在使用JH振动时效设备进行振动处理前、后，分别在船体分段合拢的焊缝与底板对接焊缝处选择了6点进行残余应力的检测。

从数据中可以看出，振动处理前平行焊缝平均主应力σ1为269.65MPa，而振动处理后主应力σ1为166.86MPa，消除率为38.12%，达到标准要求。垂直焊缝的平均主应力σ2为122.09MPa，而振动处理后的应力σ2为76.93MPa，消除率为36.99%，也达到了***标准。因此这次振动时效消除焊接残余应力处理是合格的。

4、结论与分析

1．从船体分段的曲线图上时间振幅曲线可以得出结论，本次处理是有效果的。

2．从焊缝残余应力测量结果可以看出，振动处理前振动处理后残余应力消除率为38.12%，达到标准要求，且应力均化程度较好。因此这次振动时效消除焊接残余应力处理是合格的。

3．从船体分段的振动时效处理过程与效果来看：船体分段的振动时效处理效果不错，达到了消除焊接残余应力的目的。 

JH振动时效设备技术详情，欢迎来电南京聚航科技有限公司进行咨询。

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