推土机后桥箱振动时效消除应力案例分析

振动时效设备|消除残余应力|应力 (jhvsr1.skxox.com)

后桥箱是推土机的主要箱体类部件,是推土机动力的核心部件。它是由铸钢件、下料板件通过焊接形式连接而成。在焊接过程中,由于受热不均匀,内部产生不均匀的塑性变形,焊接结束后,存在大量的焊接残余应力,对后桥箱的疲劳强度和抗拉强度有很大影响。如果不进行消除应力,在很大程度上会对推土机造成影响。因此,如何消除和降低焊接残余应力就显得十分必要。

消除应力常用的方法有热时效、振动时效、超声波时效。热时效耗时耗力、周期长、不环保,超声波时效适用于局部焊接应力消除,振动时效工艺简单、使用性强,比以上两种方法更为合适。

后桥箱振动时效的工艺要求

后桥箱的振动时效是采用振动时效仪进行的消除应力,该设备的型号是JH-600A振动时效设备。先将工件立起来,使工件的一侧壳体着地,使用设备的夹具夹在工件内壳体的边缘处,即可进行振动时效处理,通电振动20-30min即可结束振动时效工序。

按照GB/T25713-2010《振动时效工艺参数选择及技术要求》第3.6条规定,批量生产时必须制定振动时效工艺卡,要求至少试验3件以上,找出规律后制定,通过试验,确定振动时效工艺参数。

根据振动时效理论,时效的工件在振动应力和残余应力共同作用下,将发生局部的塑性变形,并释放残余应力,振动的阻尼将减少并趋于稳定,振动的加速度会趋于稳定。

根据GB/T25713-2010的标准,当a-t(加速度-时间)曲线由初始不稳定态,经过几分钟处理后进入稳定态,即认为振动工艺有效。应用振动前后的两次A-f(振幅-转速/频率)扫频曲线对比,当振动后的曲线出现下列情况之一时,即可判定达到振动时效工艺效果。

第一,振幅-转速/频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值升高。

第二,振幅-转速/频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值左移。

第三,振幅-转速/频率(A-f)曲线振后的比振前的带宽变窄。

曲线为A-t(加速度-时间)曲线,前5min为不稳定状态,后续进入稳定状态,可认为振动工艺有效。

通过以上实验论证,振动时效消除应力方法是可行的,具有投资少、占地面积小、去除应力多、时效周期短及能耗小等优点,越来越多的应用到机械制造行业,有着广阔的发展前景。