某廠承接了一臺16噸汽車起重機的維修工作。事故原因主要是超載使用造成吊臂折斷，吊臂折斷位于吊臂支座與變幅缸支座之間，距離變幅缸支座孔中心約0.5m。折斷處上、下蓋板與腹板相接處的焊縫撕裂，腹板張開，上、下蓋板彎曲變形。

吊臂經焊接修復后，使用過程中又造成基本臂第二次折斷。折斷處與第一次折斷位置相同，焊縫被重新撕裂，腹板處貼板及加強板均張開，造成基本臂進一步損壞。

吊臂是由4塊鋼板拼焊而成的箱型結構。經分析，二次折斷的主要原因如下：

1. 第一次修復時割去已發生材料屈服的折斷處腹板時，火焰切割、補焊腹板及腹板加強板等作業在吊臂折斷處造成應力集中及較大殘余應力，且未經任何處理。

2. 第一次修復的結構形式不合理。

3. 由于施焊條件限制及操作者技術水平造成的焊接缺陷等。

可以看出，為了確保吊臂的修復工作取得成功，必須解決上述問題。在對吊臂折斷處的受力狀況進行分析論證后，決定采用修復時重點加強腹板兩翼、減少焊縫及切實保證焊縫質量的措施，從而確保2、3項問題的解決。

在修復過程中，殘余應力的形成是一個綜合而復雜的過程。首先，在折斷處的局部范圍內，補焊腹板的8條焊縫在焊接過程中造成溫度場嚴重不均，導致該區域產生較大的殘余應力。其次，由于焊接腹板上的加強板時形成的封閉焊縫，接頭處拘束度較大，產生的殘余應力也大。以上兩點是導致起重臂在同一位置發生二次折斷的直接原因。要想克服或減少上述過程產生的殘余應力，所采用的方法一是在焊前預熱，二是焊后熱處理。而對于長度達10m的吊臂進行全尺寸預熱及焊后熱處理是非常困難的。同時，預熱會給吊臂修復帶來難以想象的困難，而局部的熱處理也會使吊臂產生嚴重的變形。針對以上情況，采用了振動時效法來消除吊臂修復后的局部殘余應力。

設備采用南京聚航科技有限公司的JH-600A振動時效設備，采用高速變頻伺服電機，激振力大、壽命長、時效效果好。

振動時效的效果主要取決于振動處理的工藝過程，關鍵是確定工件支撐點和激振器安放點的位置，主要參數是振幅、頻率和振型，

激振器應安裝在工件振幅較大的位置，支撐點盡可能選在振動波節處。因此，確定兩支承點選在距吊臂兩端約1.2m處，而激振器位置選在兩支撐點正中略偏折斷處一側。

激振力根據動應力的大小來確定。經過動應力測試和試振，將激振器偏心距調至70%處，激振力達10.5KN，吊臂質量約1.1t。振動處理時間確定為25min。

在已確定的各工藝參數狀態下，經過振動時效處理后，對工件進行第二次掃描。通過對振前、振后的振幅-時間曲線和振幅-頻率曲線比較，說明該處理完全達到振動時效工藝效果。

經過第二次修復后的汽車起重機吊臂正常使用近一年，且未發生類似故障。