掛貨勾是哈爾濱電機(jī)廠為運(yùn)輸六十萬瓦汽輪發(fā)電機(jī)定子的關(guān)鍵部件采用WEL-TEN80高強(qiáng)鋼厚板焊接而成，焊接后構(gòu)件存在較高的殘余應(yīng)力，由于該鋼焊后再熱裂紋敏感性強(qiáng)，所以不能采用焊后熱處理降低殘余應(yīng)力。但構(gòu)件中存在的較高的殘余應(yīng)力是生產(chǎn)失效的主要原因之一，為確保運(yùn)輸安全，我們首次對(duì)WEL-TEN80高強(qiáng)鋼構(gòu)件采用振動(dòng)時(shí)效處理，降低構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力。
為了慎重起見，在掛貨勾振動(dòng)時(shí)效處理前做了如下試驗(yàn)。
1.WEL-TEN80鋼焊接試板振動(dòng)時(shí)效處理后，進(jìn)行了機(jī)械性能試驗(yàn)，疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)和人工裂紋金相檢查。得出振后機(jī)械強(qiáng)度略有提高，疲勞裂紋擴(kuò)展速率下降和人工裂紋沒有擴(kuò)展的結(jié)論。
2.WEL-TEN80鋼掛貨勾附件振動(dòng)時(shí)效處理后，將焊接縫逐層去掉焊肉，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)裂紋。振動(dòng)情況見圖：
3.試樣和附件振動(dòng)前后均測(cè)試了殘余應(yīng)力，結(jié)果表明，振后殘余應(yīng)力均有所下降。
在一定條件下進(jìn)行的上述試驗(yàn)，可的出兩個(gè)結(jié)論，
（1） 振動(dòng)時(shí)效處理能降低WEL-TEN80鋼構(gòu)件焊接殘余應(yīng)力；
（2）WEL-TEN80鋼裂紋擴(kuò)展速率振動(dòng)下降，振動(dòng)不會(huì)使裂紋擴(kuò)展。
一. 掛貨勾振動(dòng)時(shí)效處理
在試板及附件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了四件掛貨勾現(xiàn)場振動(dòng)時(shí)效處理，其中兩件掛貨勾主要焊縫（工作應(yīng)力大，殘余應(yīng)力高）用盲孔松弛法測(cè)試殘余應(yīng)力，進(jìn)行了超聲波探傷，并做了記錄。
1.振動(dòng)方法：掛貨勾的結(jié)構(gòu)如圖一所示，根據(jù)其結(jié)夠特點(diǎn)，將其臥放，用四點(diǎn)軟支撐，為此不規(guī)則結(jié)構(gòu)，選擇兩個(gè)激振點(diǎn)，以達(dá)到良好的振動(dòng)效果。支撐的激振點(diǎn)位置如圖一。
2.殘余應(yīng)力測(cè)試，為定量檢驗(yàn)振動(dòng)效果，進(jìn)行了掛貨勾振動(dòng)前后的殘余應(yīng)力測(cè)試。四個(gè)掛貨勾結(jié)構(gòu)相同，但為了檢查測(cè)試的重復(fù)性，我們對(duì)WH-01A107-1和WH-01A0107-2兩件掛貨勾進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試位置見圖一，測(cè)試結(jié)果見表，表中給出了接近最大主應(yīng)力方向的拉應(yīng)力振后下降率。從表中可以看到兩件掛貨勾"1"點(diǎn)應(yīng)力方向接近橫向，'2.3'點(diǎn)主應(yīng)力方向接近縱向，而且各對(duì)應(yīng)點(diǎn)應(yīng)力數(shù)值規(guī)律接近，說明重復(fù)性較好。從表中還可以看到拉應(yīng)力均下降到372.4 Mpa以下，即二分之一焊縫屈服強(qiáng)度以下，其下降率大部分達(dá)30%以上。
表一 殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果
| | 縱向應(yīng)力бy(Mpa) | 橫向應(yīng)力бy(Mpa) |
| 掛貨勾號(hào) | 測(cè)點(diǎn) | 振動(dòng)前 | 振動(dòng)后 | 下降率% | 振動(dòng)前 | 振動(dòng)后 | 下降率% |
| WH-01A07-01 | 1 | +172.3 | +48 | | +506.8 | +352.7 | 30.4 |
| WH-01A07-01 | 2 | +466 | +291.3 | 37.5 | +174.3 | +74.1 | |
| WH-01A07-01 | 3 | +427.6 | +368.3 | 13.9 | +153 | +112 | |
| WH-01A0107-2 | 1 | +77.1 | -38.6 | | +476 | +304.8 | 36 |
| WH-01A0107-2 | 2 | +431.8 | +274.7 | 36 | +60.1 | -88.4 | |
| WH-01A0107-2 | 3 | +355.8 | +244.1 | 31 | +10.9 | -67.7 | |
3. 超聲波探傷：掛貨勾在振動(dòng)時(shí)效處理前后均進(jìn)行了超聲波探傷，并做了記錄，未發(fā)現(xiàn)裂紋，說明此構(gòu)件振動(dòng)時(shí)效處理不會(huì)產(chǎn)生不利因素。
二. 小結(jié)
1. 綜合WEL-TEN80鋼試板和構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果，振動(dòng)時(shí)效處理，對(duì)此構(gòu)件不會(huì)產(chǎn)生不利因素。
2.WEL-TEN80鋼掛貨勾，經(jīng)振動(dòng)時(shí)效處理，焊接殘余應(yīng)力下降。最高拉應(yīng)力在372.4Mpa以下，即二分之一焊 接屈服強(qiáng)度以下，說明此構(gòu)件振動(dòng)時(shí)效處理是可行的。
