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某建筑公司承建了一項(xiàng)目為全鋼框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，其主框架的支撐柱為設(shè)計(jì)標(biāo)高82m以上焊接制作的工字柱，總數(shù)70條，長(zhǎng)度為11.3m，總重量480t。根據(jù)施工圖要求，這批工件采用角焊縫焊接，焊腳20-30mm不等，本文主要研究30mm焊腳工字柱的制作工藝及焊接殘余應(yīng)力消除方法。

產(chǎn)品制作工藝

產(chǎn)品制造流程為下料-組裝-焊接-焊后處理。為了提高生產(chǎn)效率，減小焊接變形，我們選用雙絲埋弧焊工藝。焊接殘余應(yīng)力消除我們選用振動(dòng)時(shí)效工藝。

振動(dòng)時(shí)效工藝方案

振動(dòng)時(shí)效是在激振器所產(chǎn)生的周期性外力-激振力的作用下在某一頻率使金屬結(jié)構(gòu)件共振，產(chǎn)生足夠的動(dòng)應(yīng)力來(lái)使內(nèi)部殘余應(yīng)力均化達(dá)到時(shí)效目的。

焊接工件振動(dòng)時(shí)效的效果是通過(guò)正確的工藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要工藝參數(shù)包括振動(dòng)頻率的選擇、激振力大小的確定、激振點(diǎn)及支撐點(diǎn)和振動(dòng)時(shí)間的確定。

我們選用聚航科技生產(chǎn)的JH-200A液晶全自動(dòng)振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，具有自動(dòng)、手動(dòng)、設(shè)定三種控制模式，操作簡(jiǎn)單。有殘余應(yīng)力跟蹤功能，時(shí)效效果穩(wěn)定可靠。

根據(jù)該工件的特點(diǎn)，采用橡膠墊用4點(diǎn)對(duì)稱支撐法，激振器設(shè)置在工件中間上部，拾振器安裝在工件端頭。開啟設(shè)備振動(dòng)工件，并打印振動(dòng)曲線圖。

振動(dòng)時(shí)效工藝效果

通過(guò)分析打印出的振幅-時(shí)間曲線和振幅-頻率曲線，得出以下結(jié)論；

1. 振幅-時(shí)間曲線在上升后變平，表明在時(shí)效過(guò)程中，隨著殘余應(yīng)力的釋放，工件的物理性質(zhì)發(fā)生改變，使振幅不斷變化，一旦這種變化停止，說(shuō)明殘余應(yīng)力已不再釋放或變化，即已達(dá)到時(shí)效目的。

2. 振幅-頻率曲線在振后比振前的峰值升高，說(shuō)明在時(shí)效過(guò)程中由于殘余應(yīng)力的釋放而使振幅增大，這說(shuō)明在時(shí)效過(guò)程中殘余應(yīng)力是朝著消除的方向變化的。

焊后檢查

焊接完成后，經(jīng)對(duì)工件尺寸、焊縫外觀進(jìn)行檢查并對(duì)焊縫做磁粉探傷，結(jié)果符合要求。

結(jié)語(yǔ)

雙絲埋弧焊已廣泛應(yīng)用于各種鋼結(jié)構(gòu)的焊接。實(shí)踐證明，該工藝在提高焊接勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，減少焊接變形等方面具有較大的*性。振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力工藝可以有效消除焊接殘余應(yīng)力，降低了生產(chǎn)成本，加快了制造周期。