柴油机油底壳振动时效代替热工艺试验

柴油机油底壳焊接成型后，会产生大量的残余应力，残余应力分布不均匀，很容易造成机油底壳在使用中发生变形、裂纹现象。

为了降低和均化残余应力，传统做法就是通过热时效处理柴油机油底壳的焊接应力。但经过大量的实践后，发现综合效果并不理想，而且消耗大量能源，花费的工时也较多，影响了生产效率。

为了完善柴油机油底壳的加工工艺，厂家借鉴国内外使用振动时效方法消除金属构件内残余应力的成功经验，进行了柴油机油底壳组焊后以振动时效工艺代替热时效工艺的试验。

选择两款相同型号的柴油机油底壳进行振动时效工艺，一件做工艺参数的选择，一件用于选择不同参数反复试振，并在振前振后进行了残余应力测试，得出消除率来检验参数的合理性，后确定工艺参数。

根据油底壳薄、工件尺寸较大的结构特点，经分析，它的共振频率较高，根据结构动力学的原理，选择组合共振法中的振动台处理法，对其进行振动时效处理。采用有弹簧水平支撑的振动台，而激振动力和频率主要来自装夹在平面上的激振器。工作时，将油底壳用刚性点支撑装夹在台面上，其支撑位置应尽量选在油底壳共振时的节线处，以保证工件共振时不消耗能量和产生噪音。根据国内外振动时效工艺的实践经验，当工件的长宽比大于3、长厚比大于5时，则认为工件是梁型，可在距两端2/9处用两个支撑，由此确定在振动台2/9处安装两个刚性支撑。工作时，将油底壳中心装卡在台面中心线上，将激振器装夹在台面右侧，拾振器安放在工件左前端。振动台上可安装两个油底壳进行振动时效处理，提高生产效率。

振动设备为JH-700A智能频谱交流振动时效设备，将油底壳安放在振动台上，夹紧工件，再将激振器刚性地固定在离节线稍远的位置与振动时效设备连接好，调整激振器的档级，开始放在小为宜。根据初步估算找出动应力较大的点在工件左前段200mm，打磨并安装上拾振器。上述准备工作完成后，开始选择振动时效工艺参数。

利用该设备手动调频，同时观察记录器划出的曲线。当油底壳出现共振现象时，振幅频率将出现一个波峰，动应力的曲线也将出现一个大值，一直扫频到设备的额定频率。

观察在设备允许的范围内油底壳出现的共振次数及其共振频率和在共振情况下动应力的大值。

观察在每个共振频率下油底壳的共振形式，以调整支撑位置到节线上。在停机后可再适当调整激振器的位置，以使油底壳产生大的振幅，并根据动应力测试的结果多次反复调整激振器的偏心档级。

根据上述试振情况，确定出试验性振动处理工艺参数，包括激振频率、激振档级等主要参数作为试振时的处理参数。

后试振，用上述方法选择的参数对被试油底壳做全程的振动时效处理，观察振动加速度的变化规律，时间-振幅曲线应是上升型、上升-下降型、下降型三种中的一种；振幅-频率曲线上的共振峰影视升高并左移。如果均符合要求，则该组曲线即可作为油底壳初定工艺参数。