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超聲沖擊設備消除應力的原理

1.超聲波焊接應力消除設備的基本原理就是利用大功率超聲波推動(dòng)沖擊工具以每秒二萬(wàn)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(chǎn)生較大的壓縮塑性變形;同時(shí)超聲波焊接應力消除設備波改變了原有的應力場(chǎng),產(chǎn)生一定數值的壓應力;并使被沖擊部位得以強化。

2.超聲波焊接應力消除設備提高焊接接頭疲勞性能的基本原理

金屬結構件在焊接時(shí),普遍采用熔化焊接的方法,在金屬的填充過(guò)程中,在接頭部位留有余高、凹坑及各種焊接缺陷,造成嚴重的應力集中;同時(shí)還產(chǎn)生一定的焊接殘余應力。在絕大多數情況下,殘余拉應力對焊接結構的疲勞強度是不利的。同時(shí),大量研究表明,在焊趾部位距離表面0.5mm左右處一般存有熔渣等缺陷,該缺陷較尖銳,相當于疲勞裂紋提前萌生。在應力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接殘余拉應力的聯(lián)合作用下,焊接接頭的疲勞強度和疲勞壽命被嚴重降低。

3.超聲波焊接應力消除設備處理法提高焊接接頭疲勞強度和疲勞壽命的基本原理

焊后利用超聲波推動(dòng)沖擊工具以每秒二萬(wàn)次以上的頻率沿焊縫方向沖擊焊縫的焊趾部位,使之產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形,使焊趾處產(chǎn)生圓滑的幾何過(guò)渡,從而大大降低了焊趾處余高和凹坑造成的應力集中;消除了焊趾處表層的微小裂紋和熔渣缺陷,抑制了裂紋的提前萌生;調整了焊接殘余應力場(chǎng),消除其焊接拉應力,在焊趾附近產(chǎn)生一定數值的殘余壓應力;并使焊趾部位材料得以強化。因此,超聲波焊接應力消除設備能同時(shí)改善影響焊縫疲勞性能幾個(gè)方面的因素,如:焊趾幾何形狀、殘余應力、微觀(guān)裂紋和熔渣等缺陷、表面強化等,所以,能大幅度提高焊接接頭的疲勞強度和疲勞壽命。備高效、節能、無(wú)污染、使用方便,不受工件形狀、場(chǎng)地、環(huán)境的限制,處理效果顯著(zhù)。

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