振動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用
一、高壓容器墊板的振動(dòng)補(bǔ)焊
某廠新建高壓分離器，由於圖紙修改而必須在容器的外表補(bǔ)焊12塊墊板。按常規(guī)要求，高壓容器補(bǔ)焊板厚20mm以上的墊板首先必須對(duì)容器補(bǔ)焊處予熱200℃以上，焊后必須進(jìn)行熱時(shí)效處理。由於結(jié)構(gòu)已按裝好，無法進(jìn)行整體熱時(shí)效，如采用局部熱時(shí)效其效果根本達(dá)不到要求。當(dāng)時(shí)氣溫已在零下15℃，預(yù)熱也無法達(dá)到要求。在這種情況下經(jīng)勞動(dòng)部門的批準(zhǔn)采用振動(dòng)焊接技術(shù)解決了這一問題。
工藝規(guī)程：首先在第一塊墊板上用螺釘固定好激振器，并一同點(diǎn)焊到容器上。接著對(duì)容器進(jìn)行振動(dòng)，由加速度計(jì)顯示值，計(jì)算出振幅，最后確定當(dāng)頻率在3500轉(zhuǎn)/分時(shí)，振幅約20μm，保持振動(dòng)參數(shù)不變，進(jìn)行墊板的焊接。全部焊好后第五天進(jìn)行所有焊縫檢驗(yàn)，結(jié)論是全部合格，沒有裂紋。
本次振動(dòng)焊接未經(jīng)予熱和焊后時(shí)效處理，現(xiàn)場(chǎng)氣溫為零下6℃，完全是超規(guī)程焊接，但質(zhì)量完全合格。
二、360t天車卷揚(yáng)筒的振動(dòng)堆焊補(bǔ)修
一臺(tái)360t的大型天車更換兩個(gè)卷揚(yáng)筒，其筒直徑2.2m，長(zhǎng)度4.4m，筒壁厚60mm，上有纜繩槽R15mm共95道。正常情況兩支筒的纜繩槽應(yīng)是反向，由於兩臺(tái)車床加工造成兩筒纜繩槽同向而出現(xiàn)一支為廢品。為了減少經(jīng)濟(jì)損失，決定對(duì)其中一支采用堆焊補(bǔ)修后再重新加工。
堆焊按正常工藝進(jìn)行，即予熱150℃后補(bǔ)焊。補(bǔ)焊結(jié)果多處出現(xiàn)裂紋。經(jīng)多次研究后改用振動(dòng)焊接。
振動(dòng)焊接工藝過程如下：
激振器安裝在筒的中部；
激振器轉(zhuǎn)動(dòng)頻數(shù)4800轉(zhuǎn)/分；
筒共振時(shí)中部最大振幅50μm；
不予熱分兩層焊接；
總焊接時(shí)間720小時(shí)。
第一層焊接完成和最后焊滿時(shí)均進(jìn)行裂紋檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)裂紋存在。
三、12米吊車梁振動(dòng)焊接防止變形的實(shí)驗(yàn)研究
這是一次用振動(dòng)焊接防止變形的典型實(shí)例。12米長(zhǎng)吊車梁是由三塊鋼板焊成的工字梁組成的主梁，具有四道長(zhǎng)焊縫。焊成后面板發(fā)生較大變形，有橫向彎曲變形和縱向繞曲變形，超過了設(shè)計(jì)要求。采用振動(dòng)焊接方法，并配合“予應(yīng)力法”，解決了變形問題，達(dá)到了要求。
本項(xiàng)研究是在二根工字梁上進(jìn)行的：四個(gè)面板中有一個(gè)面板按正常方法焊接，其它三個(gè)做振動(dòng)焊接。
振動(dòng)焊接如圖4.13所示布置設(shè)備。其中振動(dòng)焊接分別采用自由振動(dòng)焊接、約束（予剛度）振動(dòng)焊接和“予應(yīng)力”振動(dòng)焊接三種工況。
“予剛度”是將面板用同樣的鋼板在底面附上用卡具卡住，以增大面板的變形剛度，或者將面板固定在平臺(tái)上。
“予應(yīng)力”是將被焊面板北面中部墊-5mm的鋼條，再將兩邊用卡具固定在鋼板或平臺(tái)上，要求面板被焊處的應(yīng)力約在0.7σS以上。
振動(dòng)參數(shù)為：激振頻數(shù)約在2800轉(zhuǎn)/分左右，即使其整體共振，振幅控制在20μm~40μm，通過調(diào)整頻率來控制振幅。