JB/T10375-2002中華人民共和國機械行業標準
焊接構件振動時效工藝參數選擇及技術要求

1 范圍

本標準規定了焊接構件振動時效工藝參數選擇、技術要求和振動時效效果的評定方法。

本標準適用于碳素結構鋼、低合金鋼、不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金 熔化焊焊接構件的振動時效處理。

2 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其 隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標 準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新 版本適用于本標準。 JB/T5925. 2 機械式振動時效裝置技術條件

3 術語、符號

3.1 激振點exciting point 振動時效時給構件的施力點稱為激振點。

3.2 支撐點support point 為了對構件進行振動時效而選擇的支撐構件的位置。

3.3 動應力dynamic stress 激振力引起構件諧振響應時，在其內部產生的應力稱為動應力。矢量，符號為σd（幅值)， 單位為（MPa)。

3.4 共振resonance 當激振力提供的周期性激振力的頻率與系統固有頻率接近或相等時，構件的振幅急劇增 大的現象為共振。

3.5 振型vibration mode 共振時，構件表面上所有質點振動的包絡線（面），即為振型，包括彎曲、扭轉、扭曲、 鐘振型和鼓振型。

3.6 節點（節線）node， node line 振動時效時，構件振幅最小處稱為節點（節線）。

3.7 主振頻率principal vibration frequency 在激振裝置的頻率范圍內，引起構件諧振響應的頻率中，頻率低、位移幅大的頻率稱為 主振頻率。

3.8 附振頻率additional vibration frequency 除主振頻率以外的其他頻率。

3.9 掃頻frequency sweep 固定偏心，將激振力的頻率由小調大的過程，稱為掃頻。

3.10 掃頻曲線the curve 隨著頻率的變化，構件振動響應發生變化，反映振動響應與頻率之間的關系曲線稱為掃 頻曲線。如A—f稱為振幅—頻率曲線，a—f稱為加速度—頻率曲線；而振動時效裝置繪制的 是加速度—轉速（a—n）曲線。 其中：A表示振幅；a表示加速度；f 表示頻率；n 表示電機轉速。

3.11 時效曲線aging curve 在確定的振動頻率和激振力下，對構件進行振動處理所得到的加速度—時間曲線，其標 記為a—t。 其中：a表示加速度；t表示時間。

3.12 振動焊接vibratory welding 在小激振力作用和亞共振頻率下，引起構件微小諧振的同時，進行焊接的工藝操作過程。 3.13 頻率分析frequency analysis 用激振器對工件做間隙式施振，獲取工件頻率分布的過程。

4 振動時效裝置的選擇

進行焊接構件的振動時效處理時，所使用的振動時效裝置應符合JB/T 5925.2的要求，并 具備下述功能： — 穩速精度可保證控制在＋1 r/min以內； — 可以在線或最終繪出完整而細密的掃頻曲線以及多條加速度時間曲線； — 加速度測量系統可以是振動時效裝置的附屬部分，也可以是一個單獨的測量儀。 5 工藝參數選擇及技術要求

5.1 參數確定準則 一般情況下，振動參數應在針對具體焊接構件的工況條件，分析并判斷出構件在激振頻 率范圍內可能出現的振型基礎上確定。 對重要構件或關鍵構件，可做實際邊界條件下的動應力有限元分析，求解出結構件在一 定范圍內（16H z~200Hz）的固有頻率和振型，以確定支撐點、激振點和拾振點的位置。

5.2 直接振動 構件在激振頻率范圍內，如能激起響應，可以直接振動。

5.2.1 構件的支撐 對于可以直接振動的構件，可根據分析、判斷出的振型，在節點處放置彈性支撐。支撐 點可為二點、三點或四點。 特殊構件的支撐應以平穩為準。

5.2.2 激振器的固定 激振器應剛性地固定在主振頻率共振振型的波峰處或附近，固定處應當平整。

5.2.3 拾振器的固定 拾振器應固定在遠離激振器且能反映主振頻率振型最大振幅處或附近，其方向應與振動 方向一致。

5.3 非直接振動 對于無法直接振動的構件，應采取降頻措施。主要的降頻措施包括：懸臂、串聯和組合 等方法。 5.3.1 懸臂振動 懸臂振動是將構件的一端剛性固定，激振器設置在另一端所進行的振動處理方法。

3 5.3.2 串聯振動 串聯振動是將兩個或多個構件沿長度方向剛性連接，組成一個新的振動系統，并對此系 統進行振動處理。支撐點、激振器及拾振器的設置與直接振動時相同。

5.3.3 組合振動 組合振動是將多個構件裝卡在振動平臺上，按平臺的振型確定支撐點、激振點和拾振點。

5.4 構件的試振

5.4.1 通則 對其他材質焊接構件進行振動時效時，應首先進行類似材料及工藝的評定。 缺陷尺寸超出規定限值的焊接構件或結構設計不合理的焊接構件不允許進行振動時效處 理。

5.4.2 激振器偏心設置 激振器偏心擋位的選擇應當滿足保證構件產生合適振幅且裝置輸出載荷不超過額定載荷 的70％。

5.4.3 動應力方向 進行振動時效時，動應力方向應與構件主要焊縫的最大主應力方向相同或相近。

5.4.4 固有頻率 工件的固有頻率可以采用全程掃頻的方法獲得，也可通過頻率分析方法獲得。在尋找到 處理頻率之后，在亞共振區內選擇其振動峰峰值1/3~2/3處對應的頻率開始振動工件。 全程掃頻時，應根據尋找出的諧振峰確定主、附頻率，按主振頻率的振型調整支撐點、 激振點和拾振點。 采用頻率分析方法時，可用激振器對工件做間隙式施振從而獲得工件的固有頻率，并在 多振型原則下，進行自動優化選擇最佳頻率組。