[00126068]振动外场焊接工艺参数选择及技术要求

1．课题来源与背景该课题由上海市科学委员会资助，建立上海地方技术标准《振动外场焊接工艺参数选择与技术要求》，推广和发展低成本、低能耗、无污染、高效率的新型焊接结构制造技术。振动外场焊接是应用小功率激振器对工件施加辅助机械振动，能耗低，无污染，是一种易开展、易掌握的工艺，容易被企业接受。振动焊接技术是最值得考虑的热处理的替代新工艺，及时制定相关技术标准，能保证新技术的规范化应用，促进新技术在重大工程中的准入。目前我国在振动焊接方面的研究水平已达到国际先进水平，但由于各国都未建立相关的技术标准，振动焊接技术尚未进入普遍使用。2．技术原理与性能指标振动外场焊接是一种优化焊接结构品质的新工艺，在焊接过程中施加适配的机械振动外场，利用振动与焊接热过程的复合作用，可以细化晶粒，降低焊接残余应力，提高焊接接头的综合性能。3．技术的创新性与先进性（1）规范了在焊接过程中施加机械振动外场，利用振动与焊接热过程的复合作用来提高焊接接头的综合质量，解决大型钢结构、特种钢结构由于焊接变形、残余应力和晶粒粗大又难以进行热处理的难题；（2）通过试验和实际工程应用，提出了熔池振动的测量与控制方法、振动工艺选择和定义振动加速度6m/s2为免评定临界值等具体指导参数；（3）应用断裂力学评定方法确认振动焊接应用于厚板接头免焊后热处理的可行性；（4）应用微观分析进一步揭示振动焊接接头优化作用的机理；（5）开展了与技术标准配套的测量和工作装备的同步研究。4．应用情况及存在的问题本技术已用于大直径全焊接阀体球阀的焊接、上海光源工程机架的焊接、高炉厚板振动电渣焊、HT-7U试验装置振动焊接等，但仍存在一些问题：（1）国内同行对标准规定技术参数的认同；（2）由于是新的涉及热处理的替代工艺标准，标准规范工艺的适用面、可行性、可靠性尚需较长时间的验证，推广初期阻力较大；推广初期，由于对标准的不熟悉或不规范地使用标准，会造成焊接接头质量不稳定甚至下降；标准也必须在实践过程中不断改进；（3）出口产品应用本工艺有难度；如振华港机应用振动时效工艺曾遭到澳大利亚、德国监理部门的反对，后经大量试验证明工作后才获批准。