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回轉(zhuǎn)臂、底座是連鑄機上的主要部件，由厚鋼板焊接而成，具有較大的焊接應(yīng)力，必將造成應(yīng)力腐蝕破壞，結(jié)構(gòu)設(shè)計中提出對其進(jìn)行時效處理。根據(jù)現(xiàn)場條件選用振動處理方法，確定如下具體實施方案：
1．對回轉(zhuǎn)臂、底座進(jìn)行現(xiàn)場振動時效處理；
2．分別做振前、振后的焊接殘余應(yīng)力檢測，測試方法采用“盲孔法”按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10375-2002評定效果。
3．給出檢測報告。
在貴廠技術(shù)人員積極配合下，此項工作已全部完成，特此提出如下報告：
一、振動時效處理對金屬構(gòu)件的作用
振動時效又稱振動消除應(yīng)力，是對具有殘余應(yīng)力的金屬構(gòu)件做振動處理，使構(gòu)件在共振頻率下振動。當(dāng)構(gòu)件產(chǎn)生共振時，構(gòu)件將按一定的振型產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)這個彈性變形與構(gòu)件原有受約束的彈性應(yīng)變相疊加時，高應(yīng)力區(qū)進(jìn)入了材料的屈服極限，使這些受約束的彈性應(yīng)變（即產(chǎn)生殘余應(yīng)力的應(yīng)變）轉(zhuǎn)化成塑性應(yīng)變，使約束得到緩解而釋放應(yīng)力。因此可以說振動時效是通過共振使構(gòu)件受約束的應(yīng)變得到釋放，而降低和均化應(yīng)力的。
振動時效既然可以降低和均化應(yīng)力，則必然可以消除或降低殘余應(yīng)力對構(gòu)件的影響。通過大量的實驗和工程實際應(yīng)用已充分證明它的如下技術(shù)作用：
1．降低和均化應(yīng)力，消除應(yīng)力集中，防止或延緩裂紋的發(fā)生；
2．防止或減少構(gòu)件的變形；
3．防止或減少應(yīng)力腐蝕；
4．可以提高焊縫的抗疲勞特性，提高使用壽命。
由于振動時效具有上述的作用，且具有操作簡便、節(jié)能、實用性強等特點，因此得到廣大企業(yè)的歡迎。目前全國在造船、冶金、機械制造、礦山機械、航空、鐵路、機床制造等行業(yè)已廣泛應(yīng)用，同時也受到國家的重視和認(rèn)可。2005年制定了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5926-2005，并在2006年被國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)為“科技成果重點推廣計劃”項目，在全國普遍推廣。
二、回轉(zhuǎn)臂振動時效處理
1．振動時效處理
a．主振：根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點采用對角十字四點支撐，激振點在A處，拾振點在B處，具體位置見圖2。預(yù)置掃頻范圍6200RPM/min全自動處理。時效時間33分鐘，偏心檔位10檔，振動特性曲線見圖1。
b．振動：原支撐不變，激振點、拾振點旋轉(zhuǎn)90°采用手動處理，激振頻率5863RPM/min，時效時間30分鐘，偏心檔位不變。
2．殘余應(yīng)力檢測：為了驗證振動時效效果，對構(gòu)件做振前、振后焊接殘余應(yīng)力測試。測試方法選用盲孔松弛法，測點選擇14點，
轉(zhuǎn)數(shù)范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調(diào)整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩(wěn)速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環(huán)境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

振動時效設(shè)備的構(gòu)造原理
振動時效技術(shù)應(yīng)用需要有專門的振動時效設(shè)備，振動時效設(shè)備大體上由控制器，激振器，傳感器等三部分組成。
一、控制器：控制器是振動時效裝置的心臟，它的主要功能是控制激振器上的電動機按操作者得指令要求運轉(zhuǎn)，并吧測得的有關(guān)數(shù)據(jù)給予顯示和打印，控制器的技術(shù)指標(biāo)代表著整體設(shè)備的水平。
控制器一般由CPU板、控制板、硬件、顯示板和打印機等組成。原有的控制器一般是通過大量的電子元件之間的控制實現(xiàn)控制器的基本功能，
二、激振器：激振器是振動時效裝置的執(zhí)行部分，對于構(gòu)件的振動時效處理，就是通過激振器來完成的。激振器主要有調(diào)速電機、偏心塊和偏心箱組成，電機的轉(zhuǎn)速及升降的速度是由控制器來控制的，電機帶動偏心兩可調(diào)的偏心塊運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的周期激振力，激振力通過偏心箱作用在被時效的工件上，以實現(xiàn)對工作的振動時效處理。
三、傳感器：傳感器是用來測試工件的振動情況的，它將工件的實際振動變成電信號傳輸給微機處理，幫助微機實現(xiàn)對工件的振動監(jiān)視。
HK系列振動時效裝置是根據(jù)十多年的振動時效實際工作經(jīng)驗，并對包括美國馬丁公司產(chǎn)品在內(nèi)的多種振動時效裝置的實際長期使用、摸索、研究后，結(jié)合建偉成熟的振動時效理論及工藝研究而研制成功的具有全自動專家系統(tǒng)控制體系的振動時效裝置，它與現(xiàn)有的振動時效裝置相比，突出的優(yōu)點是：
1.控制其中的專家系統(tǒng)會自動地確定振動時效工藝參數(shù)，如果是操作者自己選擇參數(shù)，當(dāng)參數(shù)不合適時，控制器會自動關(guān)機，并告知不合適的原因，指示您再調(diào)整。
2.對振動處理的數(shù)據(jù)及曲線，微機先記憶起來，然后按操作者的需求方式給予打印。
3.由于采用的是軟件控制，所以控制器不僅具有可編程功能，而且電子元件個數(shù)大大減少，故障率極低，又由于采用的插板式結(jié)構(gòu)，即使一般人員維修起來也特別方便。
4.由于激振器各部分是經(jīng)過嚴(yán)格挑選的，所以其可靠性大大提高。
5. 一臺控制器各可控制多種規(guī)格的激振器。
6.時效過程中動態(tài)檢測工件應(yīng)力的消除情況，做到適時停機。

108噸礦用自卸汽車的定點廠，經(jīng)使用證明，該車性能良好、結(jié)構(gòu)合理。但是，由于作業(yè)環(huán)境比較惡劣，運行中的汽車車架多次出現(xiàn)斷裂裂紋，裂紋部位多發(fā)生在中橫梁管環(huán)縫焊接處及舉升軸側(cè)加強板上。
分析認(rèn)為除材料本身特性及結(jié)構(gòu)應(yīng)力等原因外，主要是焊接應(yīng)力造成的（全車四個大的環(huán)縫焊區(qū)包含五十二個小的焊接環(huán)縫）。經(jīng)動應(yīng)力測試證明，該車架大部分焊縫區(qū)的焊接應(yīng)力在0.5~0.7σS，個別點接近σS量級。
為消除或降低108噸汽車車架焊接殘余應(yīng)力，防止斷裂裂紋發(fā)生，原計劃建造大型燜火窯，進(jìn)行熱時效處理，但因費用昂貴，未能實施。2005年四月份，廠方與上海樂展電器有限公司一起，經(jīng)過多次試驗研究，用振動時效處理代替熱時效消除或降低108噸汽車車架焊接殘余應(yīng)力，效果十分理想。
轉(zhuǎn)數(shù)范圍：2000 R/Min-8000 R/Min；
激振力調(diào)整范圍：0-50KN；
電機額定功率：1500W；
適宜處理工件重量：≤30噸
穩(wěn)速精度：±1R/Min；
加速度量程：0-50.0g；
電機額定電流：10A；
電機額定電壓：150V；
供電電源電壓：交流220V±10%，50HZ±4%；
絕緣等級：E級；
工作條件：環(huán)境溫度：-10℃—+40℃；相對濕度：不大于80%（25℃）；

振動時效技術(shù)已在我國推廣了十幾年，且一直作為六五、七五、八五重點推廣項目，二000年又被國家經(jīng)貿(mào)委列為重點節(jié)能推廣項目，振動時效技術(shù)在包括機床、冶金、礦山、航空、航天、軍工、輕工、電力、紡織、風(fēng)機、建筑、造紙等機械制造業(yè)得二千多家企業(yè)中被使用。為了更快、更好的將振動時效技術(shù)納入工廠正規(guī)的工藝文件，使各部門有章可循、有據(jù)可查，我們在本章將著重地談一談?wù)駝訒r效技術(shù)文件的編制問題。
§9—1振動時效工藝原則
振動時效工藝守則是指導(dǎo)對振動時效技術(shù)應(yīng)用及檢查的總的原則，它應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容。
一、總則部分：它包含制定本守則的目的幾使用范圍。
二、生產(chǎn)前的準(zhǔn)備：它包括對設(shè)備的檢查、儀器的導(dǎo)線連接、工作場地的定制管理等。
三、預(yù)分析：根據(jù)工件的形狀，分析可能出現(xiàn)的振型，以指導(dǎo)操作人員正確的對工件的支撐及激振器和傳感器的裝卡。
四、試振：它包括初步測試工件的固有頻率和驗證第三部分所做出的分析是否正確，如果預(yù)測分析與實際有所差別，應(yīng)通過這步工作調(diào)整過來。在這部分還包括主振頻率、激振力、振動時間的確定。
五、振動處理過程：包括振動處理全過程的操作程序和各程序的確定原則。
六、質(zhì)量管理制度：包括時效效果的檢驗方法及檢驗方式。