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起重機卷筒體是對焊接殘余應(yīng)力和疲勞壽命有很高的要求的大型設(shè)備。生產(chǎn)廠家為了有效的消除焊后殘余應(yīng)力會采用了振動時效工藝消除應(yīng)力。為了研究振動時效工藝的可行性，決定對振前振后卷筒體進行殘余應(yīng)力測量。廠家找到南京聚航，希望我們能夠提供相應(yīng)的產(chǎn)品和方案，經(jīng)過商討后，我們決定采用盲孔法測量殘余應(yīng)力。

所需儀器

殘余應(yīng)力測量儀器采用JH-30殘余應(yīng)力檢測儀和JHZK殘余應(yīng)力精密鉆孔裝置。

卷筒體詳情

該卷筒體由三節(jié)冷卷筒、四塊輻板和一個軸頭焊接而成，采用埋弧自動焊加工生產(chǎn)而成。

盲孔法測量殘余應(yīng)力過程

對卷筒體的環(huán)焊縫和筒體-幅板角焊縫的振動前后的殘余應(yīng)力分別進行測量，根據(jù)卷筒體形狀和確定的振動方案，選取了22個典型測點（振前11個，振后11個）進行測量，為了有效對比振前和振后的殘余應(yīng)力值，兩測點相聚5-10mm，在應(yīng)力場測點的三向應(yīng)變花上鉆一個直徑D=2.0mm，深度H=2.0mm的盲孔，使得構(gòu)件中殘余應(yīng)力得以松弛，從而記錄應(yīng)變片各項應(yīng)變，計算出應(yīng)力。

結(jié)果分析

卷筒體環(huán)焊縫和筒體一幅板角焊縫均為后期焊縫，由于焊縫較長，焊接后殘余應(yīng)力水平比較高。由得到的數(shù)值可以看出，經(jīng)過振動時效，卷筒體的殘余應(yīng)力平均值下降量為49%；剪應(yīng)力平均值下降量為66%；焊縫縱向應(yīng)力下降量為35%，焊縫橫向應(yīng)力下降量為33%。相反筒體的小主應(yīng)力有所提高，升高量為125%。這說明經(jīng)過振動時效后的殘余應(yīng)力明顯下降，應(yīng)力分布得到一定程度的均化，構(gòu)件的穩(wěn)定性和抗變形能力得到提高。殘余應(yīng)力測量結(jié)果數(shù)值表明振動時效工藝以達到使殘余應(yīng)力水平下降量大于30%的技術(shù)要求。