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振動(dòng)時(shí)效是利用共振的原理，即在激振器的周期性外力的作用下，當(dāng)所施加給構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加大于或等于材料的屈服極限時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力就要進(jìn)行釋放或重新分布，經(jīng)過(guò)對(duì)構(gòu)件二十至四十分鐘的振動(dòng)處理，構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力就會(huì)釋放大約在30%—80%左右，高應(yīng)力區(qū)應(yīng)力釋放的比例要大一些，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)部的殘余應(yīng)力釋放和一定程度的均化后，構(gòu)件的尺寸精度及抗變形能力就會(huì)得到很大程度的提高，經(jīng)過(guò)多年的理論研究與工藝實(shí)踐，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)目前在我國(guó)已得到了相當(dāng)程度的普及應(yīng)用，為我國(guó)的節(jié)能環(huán)保工作做出了較大的貢獻(xiàn)。

 在我國(guó)同行業(yè)的高爐改擴(kuò)建項(xiàng)目中，因?yàn)檫@些工程項(xiàng)目中的大型結(jié)構(gòu)都是很大的結(jié)構(gòu)型式，按照設(shè)計(jì)上的要求，要用加熱的時(shí)效工藝手段，實(shí)施起來(lái)難度是相當(dāng)大的，而振動(dòng)時(shí)效做為一項(xiàng)高效節(jié)能工藝，在對(duì)大型金屬結(jié)構(gòu)的振動(dòng)處理上是加熱時(shí)效的理想替代工藝，經(jīng)過(guò)多年的研究與應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)目前已在我國(guó)近幾年的首鋼曹妃甸搬遷工程，營(yíng)口鲅魚(yú)圈在建工程，鞍鋼新建高爐及改擴(kuò)建工程中的水冷帶，風(fēng)口帶，拱頂，五通球，魚(yú)雷罐鐵水運(yùn)輸車等都成功的采用了該工藝，多年的應(yīng)用證明，目前證明效果很好。

二、 風(fēng)口帶的振動(dòng)時(shí)效處理

受中國(guó)十九冶北方分公司泰鋼項(xiàng)目部的委托，大連理工大學(xué)工程力學(xué)系振動(dòng)與強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)室的工程技術(shù)人員在萊蕪泰鋼1#高爐的施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)1#高爐的整體建造中的風(fēng)口帶進(jìn)行了振動(dòng)時(shí)效處理，同時(shí)對(duì)振動(dòng)時(shí)效的實(shí)際效果進(jìn)行了檢測(cè)，其過(guò)程如下：

1、 激振位置的選擇（見(jiàn)圖一）

 風(fēng)口帶部分是由二十幾個(gè)大法蘭與殼體焊接而成，由于板厚及焊接區(qū)域過(guò)大，造成很大的焊接應(yīng)力及應(yīng)力集中，所以要想保證其振動(dòng)處理的具體效果，我們根據(jù)高爐整體的實(shí)際情況，我們選擇了在風(fēng)口帶下方的圍板的圓孔上安裝振動(dòng)電機(jī)，經(jīng)過(guò)振動(dòng)調(diào)整得到在2700轉(zhuǎn)左右時(shí)爐殼的整體出現(xiàn)較明顯的振動(dòng)響應(yīng)，用手觸摸時(shí)感到有明顯的振動(dòng)感，我們利用得到的振動(dòng)頻率，選擇在爐殼內(nèi)部法蘭下方圓周三分之一處分別裝卡振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了各點(diǎn)分別進(jìn)行三十分鐘的振動(dòng)處理，并繪制了振動(dòng)特性曲線，從曲線的參數(shù)看，振動(dòng)前后的參數(shù)發(fā)生了相應(yīng)的變化，時(shí)效前的轉(zhuǎn)數(shù)：2708轉(zhuǎn)，時(shí)效后的轉(zhuǎn)數(shù)：2690轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)左移:18轉(zhuǎn)，振幅升高0.2G,(見(jiàn)參數(shù)曲線圖)說(shuō)明工件經(jīng)振動(dòng)后的阻尼降低了，殘余應(yīng)力得到了一定程度的釋放，這些特點(diǎn)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2、 風(fēng)口帶的殘余應(yīng)力檢測(cè)

     為了驗(yàn)證振動(dòng)時(shí)效的實(shí)效效果，我們對(duì)振動(dòng)前后的應(yīng)力消除情況進(jìn)行了應(yīng)力檢測(cè)，測(cè)試點(diǎn)選擇在風(fēng)口內(nèi)側(cè)的風(fēng)口環(huán)焊縫上，測(cè)試選擇了六點(diǎn)分別測(cè)試，測(cè)試選擇通用的盲孔法，即在焊縫上貼上型號(hào)BE120—2CA—K的直角應(yīng)變片，用專用的電阻應(yīng)變儀將應(yīng)變片預(yù)調(diào)平衡，然后在應(yīng)變片的標(biāo)識(shí)部位鉆一個(gè)￠2mmｘ2mm的盲孔，由于鉆孔后應(yīng)力釋放產(chǎn)生的塑性變形而得應(yīng)變數(shù)值，振動(dòng)時(shí)效后分別進(jìn)行一次測(cè)試，從而得到構(gòu)件應(yīng)力消除比例，（見(jiàn)下表）。此次經(jīng)過(guò)三點(diǎn)各三十分鐘的振動(dòng)處理殘余應(yīng)力由原來(lái)的319.29 MPa，降低到振動(dòng)后的184。19 MPa，降低,41.91 %，達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于焊接構(gòu)件應(yīng)力降低應(yīng)大于30%的要求，所以本次振動(dòng)處理收到了預(yù)期效果。

三、  結(jié)   論：

1、  從振動(dòng)過(guò)程中繪制的振動(dòng)時(shí)效的參數(shù)曲線看，振動(dòng)前后都發(fā)生了相應(yīng)的變化，說(shuō)明經(jīng)振動(dòng)調(diào)整后構(gòu)件受約束的力降低了，這符合振動(dòng)時(shí)效的工藝要求。

2、  從振動(dòng)時(shí)效前后的殘余應(yīng)力檢測(cè)數(shù)據(jù)看，振動(dòng)后使殘余應(yīng)力降低了41。91%，超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30%以上的要求，本次處理是合格的。