用于提高焊接构件疲劳寿命的振动处理工艺,它不同于一般的振动处理工艺。一般来说,振动处理的目的是降低残余应力、稳定构件变形和提高使用强度,因此,选用尽可能大的激振力(以不损坏构件为原则)来最大限度的消除残余应力。而用来提高疲劳寿命的振动时效工艺,激振应力如果大于材料的疲劳极限,则必然会使构件造成疲劳损伤。因此,用于提高焊接件疲劳寿命的振动时效工艺参数的选择,要遵守下列标准为宜。
1.振动处理的动应力
振动处理的动应力要小于材料的疲劳极限(或条件疲劳极限)即:
σ动<σ-1(或条件疲劳极限)
由于动应力与疲劳寿命的关系,目前无法确定。“1/2荷载”法在实际应用中已取得了成功,是可以参照的较好方法之一。
σ动=1/2σ荷载<σ-1(或条件疲劳极限)
2.激振频率
一般的振动处理,是在确定了固有频率之后,即用共振频率予以处理。而焊接构件在焊址处具有较大的残余拉应力,焊址根部还具有较高的应力集中。因此,一开始就采用共振处理,就有可能在焊址处产生微观裂纹,而形成疲劳源降低寿命。建议采用“连续扫频共振法”。
所谓“连续扫频共振法”即开机后观察构件或记录器。当构件开始起振,就用慢扫描连续调频激振,约用5min的时间缓慢升到共振频率,然后再进行共振处理或多频激振。
连续扫频5min的作用在于:在较低应力作用下,使较大的拉伸残余应力得到释放,且随着激振频率和激振力的逐渐增加而使残余应力渐渐变小。这样就可以防止焊址处因应力的突然增大而产生裂纹。