振动时效在钢结构的应用--济南九工机电

已广泛应用于机床、起重运输、冶金、纺织、矿山、造纸、造船、化工等制造业，也渗入到核工业（核反应堆内构件、核聚变设备）、磁悬浮交通、宇航等高尖领域。几个典型焊接构件振动时效的效果分析见表4。

表4典例皆应用功率不大于2KW的振动时效设备，对一个构件的处理时间一般为20－45分钟，结果表明：振动时效的消应力效果为20－50％；尽管振动时效不具备去氢和恢复塑性的功能，但从尺寸稳定性比较，已达到和超过热时效的水平，振动时效是一种以消应力、提高尺寸稳定性为目标的替代热时效的*工艺。尽管目前振动时效在建筑钢结构应用尚少，但根据建筑钢结构的载荷特点与施工要求，振动时效有可能成为今后建筑钢结构消应力的主流工艺之一。振动时效在钢结构的应用--济南九工机电

2.4 振动焊接（VW or VCW）

振动焊接又称振动调制焊接、随焊振动，是目前国内外正在研发的新技术；在振动时效标准的附录中，已确认为可与振动时效组合的工艺之一[1]。其不改变原有的焊接工艺；在焊接过程，通过一个几百瓦的小激振器对构件注入频率和振幅可控的振动，即形成振动焊接。这种限幅的振动，势必对焊接熔池和热影响区产生一定的作用：

⑴ 当焊缝金属在熔融状态下，由于振动使气泡、杂质等容易上浮、排除。 ⑵ 在结晶过程振动可细化晶粒，使焊缝的力学性能得到提高。

⑶ 温度大于600℃的区域，材料在强度逐步恢复的冷却过程中，伴随振动的热塑性变形，使逐步形成的焊接残余应力得到降低和均化，可减少焊接变形及焊接裂纹的形成。

表5是对BB503厚板(90mm)电渣焊采用振动焊接的应力测量结果。BB503材料的屈服强度为295－315Mpa，试验表明：采用振动焊接（VW）或复合振动焊接（VSR+VW）可明显降低残余应力水平，且接头性能优化，如：侧弯合格率也由原25％上升为75-100％。对Q235材料焊接的H型轻钢（H900X200X6/8，长6m）的试验表明，振动焊接可使焊接变形下降21-32％。

表5 BB503厚板振动焊接的残余应力测量结果振动时效在钢结构的应用--济南九工机电

工艺 zui大主应力 zui小主应力 纵向应力 横向应力

0.6gVW 极值 209 -92 206 85

平均值 117 -16 109 -8

0.3gVW＋0.6gVSR 极值 81 -121 64 24

平均值 37 -47 28 -39

国内外的研究和实验都表明，振动焊接工艺经济、简便、，特别是可以在大型焊接钢结构上实施，振动焊接在降低焊缝残余应力、减少工件变形、提高结构疲劳寿命、提高接头力学性能，即全面提高焊缝质量方面有显著作用。基于振动焊接的优点，在我国重大工程中，对一些采用热时效工艺有困难的结构，已开

始试验振动焊接工艺，包括核聚变试验装置、大厚壁高炉炉体、大直径阀体等。若能加强振动焊接在建筑钢结构上的应用试验和技术标准的建设，振动焊接很可能成为补充、替代传统热时效的又一重要工艺。振动时效在钢结构的应用--济南九工机电