某廠家電動(dòng)輪自卸車車架自投入運(yùn)行以來(lái)，先后出現(xiàn)不同程度的開(kāi)裂現(xiàn)象,，經(jīng)聚航科技對(duì)車架的應(yīng)力測(cè)試分析,，其主要原因之一是殘余應(yīng)力較大，這些焊接殘余應(yīng)力嚴(yán)重影響車架強(qiáng)度,，特別是疲勞強(qiáng)度,，嚴(yán)重影響車架正常使用壽命，因此消除車架焊接殘余應(yīng)力是提高車架質(zhì)量的關(guān)鍵,。

經(jīng)過(guò)討論研究后,，決定采用振動(dòng)時(shí)效工藝消除自卸車車架的焊接殘余應(yīng)力,，并用盲孔法驗(yàn)證其振動(dòng)時(shí)效效果。

自卸車車架情況

自卸車車架主要由兩根縱梁,、一根龍門梁,、前梁、舉升橫梁,、后橫梁組成,，其主要焊縫集中在兩根縱梁及龍門梁上，尤其是兩根縱梁,，每根上面有四條長(zhǎng)達(dá)10M,，橫面積170mm²的焊縫，這四條焊縫所形成的焊接殘余應(yīng)力,，平均應(yīng)力為320Mpa,；當(dāng)焊縫處在這樣大的應(yīng)力下，再加上車架是低合金高強(qiáng)鋼,，焊縫及近縫區(qū)淬硬傾向高,，就形成了易產(chǎn)生焊接裂紋的條件缺陷，在車架投入惡劣的環(huán)境使用后,，這些焊接條件缺陷得到擴(kuò)展,，使焊縫開(kāi)裂。

為了避免焊接開(kāi)裂,，降低或均化車架縱梁上的焊接應(yīng)力是關(guān)鍵因素之一,，因此，我們選定車架縱梁做振動(dòng)焊接試驗(yàn)件,，同時(shí)選定車架總成做振動(dòng)焊和振動(dòng)時(shí)效試驗(yàn)件,。采用JH-600A液晶交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備。

車架縱梁振動(dòng)焊接

振動(dòng)焊接試驗(yàn)方法

用兩根車架縱梁作為試驗(yàn)工件,，其中一根縱梁進(jìn)行常規(guī)預(yù)熱焊接（預(yù)熱溫度不小于100℃）然后檢測(cè)殘余應(yīng)力,，檢測(cè)出縱梁在常規(guī)焊接后的殘余應(yīng)力水平及分布狀態(tài)。用另一根縱梁進(jìn)行振動(dòng)焊接,，*一層焊前預(yù)熱溫度小于50℃（為保證不產(chǎn)生焊接裂紋）,，第二層起不預(yù)熱焊接至車架縱梁焊完，振動(dòng)焊接后同樣進(jìn)行殘余應(yīng)力檢測(cè),，將兩組縱梁的應(yīng)力水平進(jìn)行對(duì)比,。

振動(dòng)焊接工藝參數(shù)選擇

支撐方式：為使車架縱梁易于沿水平方向振動(dòng)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)車架縱梁幾次調(diào)整,，采用三點(diǎn)支撐,，在車架縱梁底部前、后兩端處和縱梁中間舉升橫梁扇形板下各放一個(gè)橡膠軟墊,。

激振點(diǎn)的確定：根據(jù)結(jié)構(gòu)形式確定車架縱梁后端處上部中點(diǎn)為激振點(diǎn),。

工藝參數(shù)：激振力按大共振峰為5-15m/s2調(diào)試,，待車架縱梁振動(dòng)平穩(wěn)后，即開(kāi)始焊接,，且邊振動(dòng)邊焊接,，直到焊完為止；焊接規(guī)范按原文件不變,。

車架總成振動(dòng)焊接

支撐方式：為使車架易于沿水平方向振動(dòng),，在車架總成焊接定位器底部采用四點(diǎn)支撐，并在車架縱梁后端兩處和前梁兩處焊夾夾持位置各放一個(gè)薄型橡膠軟墊,。

激振點(diǎn)和拾振器安裝點(diǎn)確定：根據(jù)自卸車結(jié)構(gòu)形式確定車架龍門梁側(cè)邊中點(diǎn)上,，并使激振器平面與縱梁垂直,。焊接后橫梁與兩縱梁連接處時(shí)分別在焊接位置對(duì)稱的縱梁上固定拾振器,；焊接舉升橫梁與縱梁連接處、兩縱梁總成與小橫梁連接處分別在焊接位置對(duì)稱的縱梁上部固定拾振器,。

工藝參數(shù)：激振力按大共振峰為≥2m/s²選擇（激振力上限以焊工承受力為限）,，待車架總成振動(dòng)平穩(wěn)后，即開(kāi)始焊接,，且邊振動(dòng)邊焊接,，直到焊完為止；焊接規(guī)范工作文件,，焊前預(yù)熱溫度為50℃,。

車架總成振動(dòng)時(shí)效處理

支撐方法確定

車架總成是一個(gè)比較復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)件，其支撐點(diǎn)難于選定,，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)車架總成經(jīng)幾次調(diào)整,，為使車架易于繞舉升橫梁扭振和使兩縱梁沿水平方向扭振而采用四點(diǎn)支撐，在車架前保險(xiǎn)杠底部掛鉤處和兩縱梁中間舉升橫梁牽引耳板下各放一根枕木形成穩(wěn)定的兩點(diǎn)支撐方式,，再在前保險(xiǎn)杠底部掛鉤處和兩縱梁中間舉升橫梁牽引耳板下各放一個(gè)橡膠軟墊,。

激振點(diǎn)的確定

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式確定為車架前保險(xiǎn)杠中點(diǎn)為激振點(diǎn)。確定支撐點(diǎn)和激振點(diǎn)后按試驗(yàn)后制定的工藝參數(shù)（激振力按大共振峰為80-120s/m2的選擇,；車架總成振動(dòng)時(shí)效過(guò)程自動(dòng)完成）,。所有振動(dòng)前后殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)及曲線變化率負(fù)荷JB5926《振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求》的要求。

盲孔法測(cè)殘余應(yīng)力方法

在具有殘余應(yīng)力的構(gòu)件上鉆一個(gè)小孔（通?？讖綖?.5-3.0mm,，孔深1.5-3.0mm），產(chǎn)生局部應(yīng)力釋放,。由貼在小孔周圍的應(yīng)變花感受出應(yīng)變的變化,，再由應(yīng)變儀測(cè)試出來(lái)。在振動(dòng)時(shí)效前先檢測(cè)出構(gòu)件的殘余應(yīng)力大小及方向,，振動(dòng)時(shí)效后,，再次進(jìn)行測(cè)量,，然后對(duì)應(yīng)力值進(jìn)行分析比較，計(jì)算出振動(dòng)時(shí)效前后焊接殘余應(yīng)力的相對(duì)變化值,。

結(jié)論

通過(guò)采用對(duì)自卸車縱梁進(jìn)行振動(dòng)焊接,、自卸車車架總成振動(dòng)焊和振動(dòng)時(shí)效處理后，經(jīng)殘余應(yīng)力測(cè)試證實(shí),，振動(dòng)焊接殘余應(yīng)力水平普遍降低,，振動(dòng)時(shí)效工藝對(duì)降低和均化自卸車車架焊接殘余應(yīng)力時(shí)有效的，工藝方法是可行的,。