某廠(chang)承(cheng)接(jie)了壹臺16噸(dun)汽車起重機的(de)維(wei)修(xiu)工(gong)作(zuo)。事(shi)故(gu)原因(yin)主要(yao)是超載(zai)使(shi)用(yong)造成(cheng)吊(diao)臂(bi)折(zhe)斷(duan)，吊(diao)臂(bi)折(zhe)斷(duan)位(wei)於(yu)吊(diao)臂(bi)支(zhi)座與變(bian)幅(fu)缸(gang)支(zhi)座之間(jian)，距(ju)離(li)變幅缸(gang)支(zhi)座孔(kong)中(zhong)心(xin)約(yue)0.5m。折斷(duan)處(chu)上、下(xia)蓋(gai)板與腹板相(xiang)接(jie)處(chu)的(de)焊(han)縫(feng)撕(si)裂，腹板張(zhang)開，上、下(xia)蓋(gai)板彎曲變形。
吊(diao)臂(bi)經(jing)焊(han)接(jie)修(xiu)復後，使(shi)用(yong)過程(cheng)中又造成(cheng)基(ji)本(ben)臂(bi)第(di)二(er)次折(zhe)斷。折斷處(chu)與第(di)壹(yi)次(ci)折(zhe)斷(duan)位(wei)置(zhi)相(xiang)同，焊(han)縫(feng)被(bei)重新撕(si)裂，腹板處(chu)貼(tie)板及加強(qiang)板均(jun)張(zhang)開，造成(cheng)基(ji)本(ben)臂(bi)進(jin)壹(yi)步(bu)損(sun)壞。
吊(diao)臂(bi)是由(you)4塊鋼(gang)板拼(pin)焊而成(cheng)的(de)箱型結構(gou)。經(jing)分(fen)析(xi)，二(er)次折(zhe)斷的主要(yao)原因(yin)如(ru)下：
1. 第(di)壹(yi)次(ci)修復(fu)時(shi)割去已(yi)發生(sheng)材料屈服(fu)的折(zhe)斷處(chu)腹板時(shi)，火焰(yan)切(qie)割、補焊(han)腹板及腹板加強(qiang)板等作(zuo)業(ye)在吊(diao)臂(bi)折(zhe)斷(duan)處(chu)造成(cheng)應(ying)力(li)集中(zhong)及較大(da)殘(can)余應力(li)，且(qie)未經任(ren)何(he)處(chu)理(li)。
2. 第(di)壹(yi)次(ci)修復(fu)的(de)結構(gou)形式不(bu)合(he)理(li)。
3. 由(you)於(yu)施(shi)焊條件(jian)限(xian)制(zhi)及操作(zuo)者技術(shu)水(shui)平造成(cheng)的(de)焊(han)接(jie)缺(que)陷等(deng)。
可(ke)以(yi)看出(chu)，為了確保吊(diao)臂(bi)的(de)修(xiu)復(fu)工(gong)作(zuo)取得成(cheng)功(gong)，必須(xu)解(jie)決上述問題。在對吊臂(bi)折(zhe)斷(duan)處(chu)的(de)受力(li)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行分(fen)析(xi)論(lun)證後(hou)，決定(ding)采(cai)用(yong)修(xiu)復(fu)時(shi)重點(dian)加(jia)強腹板兩(liang)翼、減少焊縫(feng)及切(qie)實(shi)保證(zheng)焊縫(feng)質(zhi)量的措(cuo)施(shi)，從(cong)而(er)確保2、3項問題的解(jie)決。
在修(xiu)復過程(cheng)中，殘余(yu)應(ying)力(li)的(de)形成(cheng)是壹(yi)個綜合而復(fu)雜(za)的(de)過程(cheng)。首先，在折(zhe)斷處(chu)的(de)局(ju)部(bu)範(fan)圍(wei)內(nei)，補焊(han)腹板的8條焊(han)縫(feng)在焊(han)接(jie)過程(cheng)中造成(cheng)溫度場(chang)嚴(yan)重不(bu)均(jun)，導(dao)致該(gai)區(qu)域產生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)殘余應力(li)。其(qi)次，由於(yu)焊(han)接(jie)腹板上的(de)加(jia)強板時(shi)形成(cheng)的(de)封(feng)閉焊縫(feng)，接(jie)頭(tou)處(chu)拘束(shu)度(du)較大(da)，產(chan)生(sheng)的(de)殘(can)余應力(li)也(ye)大(da)。以(yi)上兩(liang)點(dian)是導(dao)致起重臂(bi)在同(tong)壹位(wei)置(zhi)發生(sheng)二(er)次折(zhe)斷的直接(jie)原因(yin)。要(yao)想克(ke)服或(huo)減(jian)少上述過程(cheng)產生(sheng)的(de)殘(can)余應力(li)，所(suo)采用(yong)的方(fang)法壹(yi)是在焊(han)前預(yu)熱(re)，二(er)是焊(han)後熱(re)處(chu)理(li)。而(er)對於(yu)長(chang)度達10m的吊臂(bi)進(jin)行全(quan)尺寸(cun)預(yu)熱(re)及焊後(hou)熱(re)處(chu)理(li)是非常(chang)困(kun)難的。同(tong)時(shi)，預(yu)熱(re)會給吊(diao)臂(bi)修(xiu)復(fu)帶來(lai)難以想象(xiang)的(de)困(kun)難，而局(ju)部(bu)的(de)熱(re)處(chu)理(li)也(ye)會(hui)使(shi)吊(diao)臂(bi)產(chan)生(sheng)嚴(yan)重的變(bian)形。針(zhen)對以上情(qing)況(kuang)，采(cai)用了振動(dong)時(shi)效法(fa)來(lai)消(xiao)除(chu)吊(diao)臂(bi)修(xiu)復(fu)後(hou)的(de)局(ju)部(bu)殘(can)余(yu)應(ying)力(li)。
設(she)備(bei)采用(yong)南(nan)京聚航科(ke)技(ji)有限公(gong)司的(de)JH-600A振(zhen)動(dong)時(shi)效設(she)備(bei)，采(cai)用(yong)高速變頻(pin)伺服(fu)電(dian)機，激(ji)振力(li)大(da)、壽(shou)命(ming)長(chang)、時(shi)效效(xiao)果好。
振(zhen)動(dong)時(shi)效的(de)效果主要(yao)取(qu)決於(yu)振(zhen)動處(chu)理(li)的(de)工(gong)藝(yi)過程(cheng)，關鍵(jian)是確(que)定(ding)工(gong)件(jian)支(zhi)撐(cheng)點(dian)和激振(zhen)器安(an)放(fang)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)，主要(yao)參數是振(zhen)幅、頻(pin)率和振型，
激(ji)振(zhen)器應安(an)裝在工(gong)件(jian)振(zhen)幅(fu)較(jiao)大(da)的(de)位(wei)置(zhi)，支撐(cheng)點(dian)盡(jin)可能選在振(zhen)動波(bo)節(jie)處(chu)。因(yin)此，確(que)定(ding)兩(liang)支承點(dian)選在距(ju)吊臂(bi)兩(liang)端(duan)約(yue)1.2m處(chu)，而(er)激(ji)振(zhen)器位(wei)置(zhi)選在兩(liang)支撐(cheng)點(dian)正中略(lve)偏(pian)折(zhe)斷(duan)處(chu)壹(yi)側。
激(ji)振(zhen)力(li)根(gen)據動應(ying)力(li)的(de)大(da)小(xiao)來(lai)確(que)定(ding)。經(jing)過動(dong)應力(li)測試(shi)和試振(zhen)，將激(ji)振(zhen)器偏(pian)心(xin)距(ju)調(tiao)至(zhi)70%處(chu)，激(ji)振(zhen)力(li)達10.5KN，吊臂(bi)質(zhi)量約(yue)1.1t。振動(dong)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)確(que)定(ding)為25min。
在已(yi)確定(ding)的(de)各(ge)工藝(yi)參數狀態(tai)下，經過振(zhen)動時(shi)效處(chu)理(li)後(hou)，對工件(jian)進(jin)行第(di)二(er)次掃描。通(tong)過對振前、振後的(de)振幅(fu)-時(shi)間(jian)曲線和振幅(fu)-頻(pin)率曲線比較(jiao)，說(shuo)明該處(chu)理(li)完(wan)全(quan)達到振(zhen)動時(shi)效工(gong)藝(yi)效(xiao)果(guo)。
經(jing)過第(di)二(er)次修(xiu)復後的汽車起重機吊(diao)臂(bi)正常(chang)使(shi)用(yong)近(jin)壹(yi)年(nian)，且(qie)未發生(sheng)類(lei)似(si)故(gu)障。
