解读焊接结构振动时效技术的应用

电弧焊过程是对金属构件局部快速加热和冷却的冶金过程，焊缝的冶金组织对焊接接头的质量有重要影响，而局部加热很难避免焊接变形和焊后残余应力的产生。热处理是一种传统的消除焊接结构残余应力、改善焊缝组织的方法，但对大型焊接构件或在材料表面有氧化控制的场合，如表面喷铝材料和不锈钢材料，热处理工艺的应用实施困难，成本高昂，局部的热处理也有产生新的残余应力的可能。应用机械振动的方法改善焊缝组织，降低焊接变形以及焊接结构的残余应力，为一个不错的选择。

振动时效是对应用振动载荷、降低结构残余应力工艺的总称，这种工艺已经得到广泛的使用。振动焊接工艺又被称为振动调制焊接，是在焊接过程对构件附加一个机械振动，以改善焊缝组织。

焊接结构的振动时效是对焊后构件在常温下进行机械振动处理的工艺，旨在降低结构残余应力，确定结构尺寸的稳定性。

振动时效过程幅频曲线的变化与振动阻尼的变化密切相关，不同激振力幅值下，阻尼变化不相同。激振力较大时，阻尼的变化有一个先增加后降低的过程。焊接工艺参数对阻尼有明显影响，焊接速度越高，阻尼越大，由于金属材料冷却速度影响位错的钉扎方式，因此不同焊接线能量下材料的阻尼与位错的钉扎方式有关，高冷却速度下（小焊接线能量），位错被气团的弱钉扎导致阻尼的升高。

振动时效效果的实时、定量评价是该工艺的重要问题。振动时效过程结构受到循环载荷的作用，动应力的大小与结构残余应力的降低有直接关系。

焊接变形是大型焊接结构的一个重要问题，采用振动时效技术使得焊接质量得到进一步提高。