雷達電子裝備大型構(gòu)件在焊接后會產(chǎn)生一定的焊接殘余應(yīng)力，而焊接殘余應(yīng)力的存在會降低構(gòu)件的承載能力，甚至引起脆性斷裂，還會增加應(yīng)力腐蝕破裂傾向，影響加工精度和尺寸穩(wěn)定性。因此，對于重要的大型構(gòu)件，一般需要進行消除應(yīng)力。

通常采用熱時效和振動時效消除殘余應(yīng)力。熱時效是指將焊接構(gòu)件整體或局部以一定加熱速度加熱到AI相變點以下適當溫度，保持數(shù)小時或數(shù)日，然后再進行緩冷。這種方法不僅可以消除焊接殘余應(yīng)力，而且還可以改善大多數(shù)鋼的焊接區(qū)材質(zhì)。但此法存在能源耗費大、周期長，加熱溫度不易控制等缺點。振動時效方法是通過振動時效裝置使被處理的零件發(fā)生共振，并保持亞共振狀態(tài)10-40min，將振動能量傳遞到工件的各個部位，促使工件內(nèi)部發(fā)生微小的塑性變形，從而降低和均化內(nèi)部殘余應(yīng)力，提高工件尺寸精度、增加穩(wěn)定性，增強抗變形能力。與熱時效相比，振動時效具有設(shè)備投資小，能源消耗低，時效周期短，尺寸穩(wěn)定性好，無氧化，可處理超大型構(gòu)件等優(yōu)點。

本文采用頻譜振動時效設(shè)備對電子裝備大型構(gòu)件消除應(yīng)力的效果進行分析，為電子裝備的生產(chǎn)制造提供參考。

試驗設(shè)備及條件

本次試驗采用JH-700A智能頻譜交流振動時效設(shè)備，在激振器及振動平臺工作時，波峰處的振動值*大，波節(jié)處振動值最小，將激振器放在振動臺的波峰處，可以使工件在較小的激振力下得到較大的振幅。

在試驗過程中，將振動器牢固地夾持在電子裝備大型構(gòu)件的適當位置上，通過振動設(shè)備的拉制部分，根據(jù)構(gòu)件的大小和形狀調(diào)節(jié)激振力，并根據(jù)構(gòu)件的固有頻率調(diào)節(jié)激振頻率，直至聯(lián)接在構(gòu)件上的振動傳感器所接受的信號達到*大值，即標志工件以達到共振狀態(tài)。在這種情況下，保持25-30min可以達到消除應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸精度的目的。

焊接殘余應(yīng)力檢測

采用盲孔法對雷達電子裝備大型焊接件進行焊接殘余應(yīng)力測試，分別在電子裝備構(gòu)件上選取A、B兩個部位進行測量。在距孔中心一定距離處粘貼應(yīng)變片，在應(yīng)變片中心鉆孔，鉆孔直徑1.5mm，深度2mm。為確定檢測處的主應(yīng)力方向和大小，應(yīng)變片間應(yīng)保持90°，內(nèi)三角應(yīng)變片相錯45°，同時標定應(yīng)變片的初始應(yīng)變。儀器采用JH-30殘余應(yīng)力檢測儀和JHZK盲孔法專用鉆孔裝置。

測試結(jié)果分析

A點應(yīng)力消除值                         B點應(yīng)力消除值

通過對A點、B點測試數(shù)據(jù)分析可知，焊件經(jīng)過頻譜振動時效消除應(yīng)力后，焊道處峰值得到了明顯降低和均化，A點應(yīng)力消除率為55.6%，B點為59.7%。平均綜合應(yīng)力消除率為57.5%。消除并均化應(yīng)力可以有效減輕焊接變形，穩(wěn)定焊件尺寸。B點還預(yù)置了一定數(shù)值的壓應(yīng)力，可降低焊接拉應(yīng)力作用，提高焊接接頭的疲勞性能及壽命。

結(jié)語

試驗結(jié)果證明，振動時效技術(shù)可以降低雷達電子裝備大型構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力，并可使應(yīng)力峰值得到均勻化，提高該裝備的使用壽命。但此方法不能完全消除應(yīng)力。所以在雷達電子裝備大型構(gòu)件的焊接過程中還應(yīng)采用注意優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計，合理地選用焊接方法及工藝規(guī)范，采用焊前預(yù)熱等措施控制焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，以保證焊接質(zhì)量。