卷材轉(zhuǎn)輥工件傳統(tǒng)消除殘余應(yīng)力的方法多采用熱處理，但這種有一定的弊端，耗費大量的人力、物力。而本文聚航科技將介紹另一種新工藝——振動時效技術(shù)，研究其在消除轉(zhuǎn)輥殘余應(yīng)力上的有效性及工藝參數(shù)。
轉(zhuǎn)輥工件情況介紹
卷材生產(chǎn)設(shè)備有很多種類的轉(zhuǎn)輥，這些轉(zhuǎn)輥的特點是長度基本相同，但重量差別較大，且均為空心薄壁、兩端由圓軸焊接而成，屬于軸類工件。所以，我們將選擇具有代表意義的浸涂、冷卻和壓花三種轉(zhuǎn)輥作為振動時效處理的對象。其中每一種轉(zhuǎn)輥取兩件，一件做工藝參數(shù)的選擇，振前和振后都進行殘余應(yīng)力測試，得出應(yīng)力消除率來檢驗參數(shù)的合理性；另一件直接用di一件反復(fù)試振后選定的一組工藝參數(shù)來處理。
轉(zhuǎn)輥振動時效裝夾方法
根據(jù)轉(zhuǎn)輥的尺寸和實踐經(jīng)驗，軸類工件可按照梁型工件的工藝進行處理。因此，橡膠墊的支撐位置應(yīng)設(shè)在工件振型的波節(jié)線處，具體為距工件端部2/9處所對應(yīng)的平臺下面。激振器應(yīng)設(shè)在工件振型的波峰處，拾振器安裝在激振器對面的工件上。
振動時效工藝參數(shù)的選擇
選擇JH-700A智能頻譜交流振動時效設(shè)備，按照裝夾要求將平臺工件、激振器等安裝就位。然后選擇振動時效的工藝參數(shù)，其過程如下：
- 利用設(shè)備的手動調(diào)頻功能，觀察記錄期畫出的曲線。當(dāng)轉(zhuǎn)輥出現(xiàn)共振現(xiàn)象時，振幅頻率將出現(xiàn)一個波峰，動應(yīng)力曲線也將出現(xiàn)一個zui大值，一直掃頻到設(shè)備的額定頻率為止。
- 觀察在每一共振頻率下轉(zhuǎn)輥的共振形式，以調(diào)整支撐位置到節(jié)線上。停機后可在適當(dāng)調(diào)整激振器的位置，使轉(zhuǎn)輥產(chǎn)生zui大的振幅，并根據(jù)動應(yīng)力測試的結(jié)果反復(fù)調(diào)整激振器的偏心量。
- 觀察設(shè)備允許范圍內(nèi)轉(zhuǎn)輥出現(xiàn)的共振次數(shù)和共振頻率，以及共振情況下動應(yīng)力的zui大值。
- 根據(jù)以上情況，確定試驗性振動時效處理工藝參數(shù)，作為試振的處理參數(shù)。
用上述方法選擇的參數(shù)對轉(zhuǎn)輥做全程的振動時效處理，觀察加速度的變化規(guī)律：時間-振幅曲線應(yīng)為上升、上升-下降、下降三種類型中的一種；振幅-頻率曲線上的共振峰應(yīng)為上升-左移型。如上述兩條均符合要求，則該組曲線可作為轉(zhuǎn)輥初定的工藝參數(shù)。
將每種轉(zhuǎn)輥的另一件在di一件已做試振的基礎(chǔ)上用初定的參數(shù)對其進行正式的振動時效處理，認真觀察曲線的變化。
根據(jù)曲線可看出，共振峰值高于振前的共振峰值，并發(fā)生左移，原因在于振動時效處理過程中，隨著殘余應(yīng)力的下降，轉(zhuǎn)輥內(nèi)的阻尼減小，所以振幅-頻率曲線上所表現(xiàn)出的固有頻率下降、振峰值增高、頻帶變窄。從表現(xiàn)形式上可初步判定這一處理參數(shù)是可行的。
殘余應(yīng)力定量測量
測定殘余應(yīng)力消除率的目的是對比前后殘余應(yīng)力的消除狀況，從而zui終判定工藝參數(shù)的合理性。不合理時，根據(jù)數(shù)據(jù)修改工藝參數(shù)，重新對轉(zhuǎn)輥進行處理和檢測。國標已明確規(guī)定：焊接件前后兩次殘余應(yīng)力的消除率應(yīng)大于30%。
采用盲孔法對轉(zhuǎn)輥進行殘余應(yīng)力檢測，首先采用JHZK殘余應(yīng)力精密鉆孔裝置在未振動轉(zhuǎn)輥上進行鉆盲孔，確定其應(yīng)力水平，然后在同樣時間的相同點上，磨光后貼上三向應(yīng)變片，再將所有測點的全部應(yīng)變片連接到JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀上，調(diào)零后進行振動時效處理，zui后測量各應(yīng)變片的應(yīng)變值，并根據(jù)測出的三個方向的應(yīng)變值計算各測點的釋放應(yīng)力，釋放應(yīng)力與原始殘余應(yīng)力的比值，即為殘余應(yīng)力消除率。
經(jīng)振動時效處理后的轉(zhuǎn)輥殘余應(yīng)力下降了40%以上，達到了國家標準。因此，可以認為通過試振所得到的工藝參數(shù)是合理的。
