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四、船体分段焊缝残余应力测试
为了检测振动时效在消除应力方面的效果,在振动处理前、后,分别在船体分段合拢的焊缝与底板对接焊缝处选择了10点进行残余应力的检测。残余应力测试结果见表1。
表1:残余应力测试数据表 单位:MPa
点号 | 振前 σ1 | 振后 σ1 | 变化率 % | 振前 σ2 | 振后 σ2 | 变化率 % | 振前 θ(度) | 振后 θ(度) |
1 | 299.98 | 236.15 | -21.28 | 173.68 | 141.88 | -18.31 | -0.03 | 0.01 |
2 | 325.44 | 242.36 | -25.53 | 180.53 | 125.98 | -30.22 | 0.05 | 0.19 |
3 | 316.78 | 192.49 | -39.24 | 113.59 | 57.59 | -49.30 | 0.06 | 0.01 |
4 | 261.03 | 210.83 | -19.23 | 98.26 | 73.49 | -25.20 | 0.11 | -0.03 |
5 | 265.79 | 202.06 | -23.98 | 134.85 | 88.73 | -34.20 | 0.18 | 0.09 |
6 | 289.27 | 141.46 | -51.10 | 150.79 | 123.48 | -18.11 | -0.20 | -0.53 |
8 | 131.68 | 58.43 | -55.63 | -12.78 | 43.67 | -441.73 | 0.17 | -0.05 |
9 | 218.85 | 188.27 | -13.97 | 64.83 | 34.67 | -46.52 | 0.01 | 0.04 |
10 | 318.06 | 175.51 | -44.82 | 195.02 | 2.84 | -98.54 | 0.20 | -0.03 |
应力水平 | 269.65 | 183.06 | -32.11 | 122.09 | 76.93 | -36.99 |
(注:*7点测点由于在测量时被损坏,故未测到数据。)
从表1可以看出,振动处理前平行焊缝平均主应力σ1为269.65MPa,而振动处理后主应力σ1为183.06MPa,消除率为32.11%,达到标准要求。垂直焊缝的平均主应力σ2为122.09MPa,而振动处理后的应力σ2为76.93MPa,消除率为36.99%,也达到了标准。因此这次振动时效消除焊接残余应力处理是合格的。另外残余应力均化效果较好,从表1中数据可明显见到这一特点。
五、结论与分析
1.从船体分段的曲线图上时间振幅曲线可以得出结论,本次处理是有效果的。
2.从表1焊缝残余应力测量结果可以看出,振动处理前振动处理后残余应力消除率为32.11%,达到标准要求,且应力均化程度较好。因此这次振动时效消除焊接残余应力处理是合格的。
3.从船体分段的振动时效处理过程与效果来看:
①船体分段的振动时效处理效果不错,达到了消除焊接残余应力的目的;
②振动时效技术在船厂实际产品上的应用是完全可行的;
③在大平台工程中采用振动时效技术消除焊接接头焊接残余应力也是可能的。