超声波焊接应力消除设备的基本原理
超声波焊接应力消除设备的基本原理就是利用大功率超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面,由于超声波的高频、和聚焦下的大能量,使金属表层产生较大的压缩塑性变形;同时超声波焊接应力消除设备波改变了原有的应力场,产生一定数值的压应力;并使被冲击部位得以强化。
所以超声波焊接应力消除设备能够显著提高金属焊接接头及结构的疲劳强度,大幅度延长其疲劳寿命;消除残余拉应力,并使被冲击部位产生压应力,从而提高工件的承载能力;有效改善焊趾的几何形状,大大降低焊趾处的应力集中系数,其效果大大优于TIG工艺;消除焊趾表层微小裂纹和焊接缺陷,抑制裂纹提前萌生;强化金属零件表面,提高表面质量和使用寿命。该设备、节能、、使用方便,不受工件形状、场地、环境的限制,处理效果显著。
主要应用于以下四个方面:
(1)对金属零件表面进行强化处理,以提高零件的表面质量和疲劳寿命;
(2)调节应力场,减少焊接变形,工件的尺寸稳定性;
(3)对机械零件局部焊接修复部位进行消除焊接应力的处理。现在该方法在国外机 械制造工程中,特别是对疲劳性能有较高要求和要求消除残余应力的焊接结构工作中已普遍使用。
(4)改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素,如:残余应力、微观裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等,是目前提高焊缝疲劳性能有效的方法。
特点:
1、功率高,冲击效果好。
2、可靠性高,使用寿命长。
3、重量轻,便携,操作非常方便。
4、设计精良,使用面广。
5、显著节能,降低费用 。
6、使金属焊缝的表面层内的残余拉伸应力变为压应力,从而大幅提高金属结构的疲劳寿命。
7、改变表面层内的金属晶粒结构,使之产生塑性变形层,从而使金属表面层的强度和硬度都有显著的提高。
8、改善焊趾的几何形状,降低应力集中。
9、改变焊接应力场,明显减少焊接变形,提高工件的尺寸稳定性。