蒸汽輪機鑄件是屬于大型的鑄鋼件，在生產過程中易產生開裂、變形等缺陷，這些缺陷是由較大的應力導致的。傳統的消除應力的方法是熱時效，但熱時效不能完全解決這個問題并產生極大的資源浪費。因此，急需尋找另一種方法代替。經過考察研究后，決定采用振動時效方法。通過對比試驗，驗證振動時效效果。

振動時效工藝

振動時效工藝是將激振器固定在鑄件的適當位置，通過振動時效設備的控制系統，根據鑄件的噸位大小和形狀調節參數，使連接在鑄件上的傳感器接收的信號達到*大值，此時表明鑄件已達到共振。在該狀態下持續振動一段時間，即可達到消除應力的目的。

振動前先將鑄件墊在橡膠墊上，一般選3-4個支撐點，支撐高度為100mm-200mm，確保鑄件支撐平穩、牢固。

激振器偏心距的大小反應了激振器振動幅度的大小，對于噸位不同的鑄件，激振器偏心距調節應該在一定范圍內，這樣有利于更快速達到共振。

用夾具將激振器固定在鑄件上，裝卡時應選擇靠近鑄件中部的易裝卡部位。再將傳感器吸附在鑄件表面，傳感器的吸附位置應選擇鑄件上振動較明顯的部位，此部位最能反映鑄件的整體振動效果。

偏心距確定后，通過控制系統控制激振器的轉速，在此過程中尋找共振點。安全轉速范圍一般不能超過6000r/min，轉速過高容易燒壞控制器的保險。當轉速超過6000r/min時，鑄件仍沒有達到共振，因此要重新調節偏心距來確定共振點，直至鑄件達到共振為止。

振動時效提高焊接合格率

針對公司生產的蒸汽輪機鑄件，通過盲孔法測量了不同生產節點鑄件的應力，確定了產生較大應力的工序存在缺陷鏟磨、焊接等問題。通過A類蒸汽輪機鑄件在焊接前后各工序的應力值，可以看到在缺陷鏟磨及焊接后均有較大的應力。因此，需要用過振動時效來消除或降低這些工序鑄件的殘余應力。

由于缺陷鏟磨完后即進行焊接，在焊接前進行振動時效，可降低鏟磨產生的應力，有利于焊接。

通過焊接前采用振動消應力與傳統焊接方法的合格率對比可看出，焊接前進行振動消應力對焊接合格率有著明顯的提升。

振動消應力不僅可以提高焊接的合格率，還能減少焊接次數及缺陷數量，從對鑄件進行振動消應力后平均焊接次數及平均缺陷數量的降幅對比可看出，對鑄件進行振動消應力后，平均焊接次數及平均缺陷數量的降幅*高可達40%和48%。

振動時效與熱處理效果對比

通過A類蒸汽輪鑄件熱時效與振動時效兩種方式消應力的效果對比可看出，熱處理消應力效果穩定，具體數據好于振動消應力，但也可以看出，在某種程度上，振動時效與熱時效應力水平效果相當，在很多情況下可以替代熱時效，從而降低鑄件殘余應力。

由于振動時效時間短，資源消耗低，在替代熱時效處理的情況下，能為企業節省資源，降低成本，提高生產效率。

結論

通過大量實驗證明，振動時效在蒸汽輪機鑄件生產中有著良好的效果。

1. 焊接前進行振動時效降低鑄件的殘余應力，能夠將焊接合格率提高6%-13%，同時也能減少焊接次數和缺陷數量、

2. 焊接后進行振動時效能夠部分代替熱處理，降低成本，節省資源，每減少熱處理爐1次可節約20000元成本。