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    超聲沖擊提高鈦材焊接疲勞性能

    文字來源:深圳市圣瑞金屬科技有限公司人氣:1313發布時間:2019-06-20

          超聲沖擊(UIT/UP)技術由世界聞名的烏克蘭Paton焊接研究所在1972年最早提出,并由Paton焊接研究所和俄羅斯“量子”研究院共同開發成功,最早用于前蘇聯海軍船只的降低焊接殘余應力,引入有益的壓應力。

          超聲沖擊技術是一種高效的消除部件表面或焊縫區有害殘余拉應力、引進有益壓應力的方法。超聲沖擊設備利用大功率的能量推動沖擊頭以每秒約2萬次的頻率沖擊金屬物體表面,高頻、高效和聚焦下的大能量使金屬表層產生較大的壓縮塑性變形;同時超聲沖擊改變了原有的應力場,產生有益的壓應力;高能量沖擊下金屬表面溫度極速升高又迅速冷卻,使作用區表層金屬組織發生變化,沖擊部位得以強化。

          在高能超聲(HPU)領域,超聲沖擊技術成為了一個很有前途的研究方向,并且應用范圍已延伸到各種材料、構件及焊接單元。到目前為止,超聲沖擊技術在俄羅斯、烏克蘭、法國、日本、挪威、瑞典、加拿大及美國等國的鐵路、海洋工程、汽車、裝甲車輛、重型工程機械、機械零部件、飛機、橋梁、機車車輛、石油管線、化工機械設備等諸多領域均有所應用。

            超聲沖擊就是利用大功率的超聲波推動沖擊工具以每秒二萬次以上的頻率沖擊金屬物體表面,由于超聲波的高頻、高效和聚焦下的大能量,使金屬表層產生較大的壓塑性變形;同時超聲沖擊波改變了原有的應力場,產生一定數值的壓應力;使超聲沖擊部位得以強化。超聲波驅動電源通過電纜與設置在外殼內的超聲波換能器連接,換能器的振動輸出端部與變幅桿連接,變幅桿端部裝有沖擊針。超聲波驅動電源將市電轉換成高頻高電壓交流電流,輸給超聲波換能器。然后超聲波換能器將輸入的電能轉換成機械能,即超聲波,其表現形式是換能器在縱向作往復伸縮運動;伸縮運動的頻率等同于驅動電源的交流電流頻率,伸縮的位移量在十幾微米左右。變幅桿的作用一是將換能器的輸出振幅放大,達到100微米以上,另一方面對沖擊針施加沖擊力,推動沖擊針高速前沖。沖擊針沖擊工件后,能量向焊縫傳遞,以達到消除內應力的作用。沖擊頭受工件的反作用后回彈,碰到高頻振動的變幅桿后,再次受到激發,又一次高速度撞向焊縫,如此反復多次,完成沖擊作業。特點:?功率高,沖擊效果好可靠性高,使用壽命長重量輕,便攜,操作非常方便設計精良,使用面廣顯著節能,降低費用。

    超聲沖擊提高鈦材焊接疲勞性能



          功效:

          1、使金屬焊縫的表面層內的殘余拉伸應力變為壓應力,從而大幅提高金屬結構的疲勞壽命。?

          2、改變表面層內的金屬晶粒結構,使之產生塑性變形層,從而使金屬表面層的強度和硬度都有顯著的提高。?

          3、改善焊趾的幾何形狀,降低應力集中。?

          4、改變焊接應力場,明顯減少焊接變形,提高工件的尺寸穩定性。

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