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某工廠鑄造的一大型軋機(jī)機(jī)架，重量約400t。在鑄件清理時(shí)發(fā)現(xiàn)有裂紋，所以要進(jìn)行焊補(bǔ)和焊后整體消除應(yīng)力處理。為了確定焊補(bǔ)工藝和了解機(jī)架消除應(yīng)力前后殘余應(yīng)力實(shí)際分布狀態(tài)，找出高應(yīng)力區(qū)的位置?，F(xiàn)對(duì)工藝評(píng)定試板和機(jī)架進(jìn)行殘余應(yīng)力分析。

殘余應(yīng)力測(cè)試方案

本次試驗(yàn)采用盲孔法對(duì)機(jī)架進(jìn)行殘余應(yīng)力分析，測(cè)試儀器采用JHMK殘余應(yīng)力檢測(cè)系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK盲孔法專(zhuān)用鉆孔設(shè)備組成。

采用鉆孔法測(cè)定鑄件的殘余應(yīng)力時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

1. 工件表面準(zhǔn)備

被測(cè)表面要提前打磨，達(dá)到Ral.6μm，范圍為120*120mm，用劃針刻出貼應(yīng)變花的測(cè)點(diǎn)位置，用丙酮清洗待測(cè)量的表面。

應(yīng)變花的粘貼

粘貼前應(yīng)先對(duì)應(yīng)變花進(jìn)行篩選，在篩選后要對(duì)應(yīng)變花做外觀檢查，不能有折皺。用棉花球蘸少量丙酮輕輕擦洗應(yīng)變花粘貼面，以保證粘貼面無(wú)油污，并嚴(yán)禁手指接觸粘貼面。以應(yīng)變片對(duì)準(zhǔn)參考軸，粘貼后達(dá)到一定的固化強(qiáng)度后，即可開(kāi)始測(cè)量。

焊接導(dǎo)線

檢查粘貼好的應(yīng)變花，要求絕緣電阻在100MΩ以上，將另一待測(cè)的應(yīng)變花作為補(bǔ)償片，將應(yīng)變花的引出線與靜態(tài)應(yīng)變儀的引出線焊接起來(lái)。焊接過(guò)程要盡可能短，以免燙壞應(yīng)變花。

鉆孔

用帶端銑刀的鉆桿插入鉆具套筒里，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，劃去應(yīng)變花鉆孔部位的基底。此時(shí)，應(yīng)變儀測(cè)讀每個(gè)應(yīng)變片的應(yīng)變數(shù)據(jù)，變化應(yīng)在允許的范圍內(nèi)（1ε-10ε）。

取出帶Φ1.0mm鉆頭的鉆桿，用深度2.0mm的控制塊定位，啟動(dòng)手電鉆開(kāi)始鉆孔。保持手電鉆盡可能垂直于工件表面，鉆至預(yù)訂孔深。然后拔出鉆桿換上Φ1.5mm鉆頭的鉆桿，將轉(zhuǎn)速調(diào)低，鉆至預(yù)定孔深后拔出鉆桿。

工藝評(píng)定試板殘余應(yīng)力分析

為確定大型軋機(jī)機(jī)架的整體消除應(yīng)力工藝，首先需對(duì)手工電弧焊和CO₂氣體保護(hù)焊工藝評(píng)定試板在消除應(yīng)力前后的焊縫、熱影響區(qū)、母材等區(qū)域的殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定。

根據(jù)對(duì)工藝評(píng)定試板的測(cè)定結(jié)果，調(diào)整軋機(jī)機(jī)架的消除應(yīng)力工藝，確保大型軋機(jī)機(jī)架后續(xù)工作的進(jìn)行。

大型軋機(jī)機(jī)架焊補(bǔ)殘余應(yīng)力分析

為了解機(jī)架消除應(yīng)力處理前后殘余應(yīng)力的實(shí)際分布狀態(tài)，找出高應(yīng)力區(qū)的位置，為機(jī)架使用的安全性研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)，有必要對(duì)大型軋機(jī)機(jī)架補(bǔ)焊區(qū)焊縫、熱影響區(qū)、母材等區(qū)域的殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)大量的殘余應(yīng)力分析工作，了解了消除應(yīng)力處理后機(jī)架殘余應(yīng)力的實(shí)際分布狀態(tài)，找出了高應(yīng)力區(qū)的位置，為機(jī)架使用的安全性研究提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)定結(jié)果，及時(shí)調(diào)整消除應(yīng)力工藝，使大型軋機(jī)機(jī)架焊補(bǔ)后的殘余應(yīng)力分布在比較理想的范圍內(nèi)，解決了生產(chǎn)中的難題。