超声波焊接应力消除设备提高焊接接头疲劳性能的基本原理
金属结构件在焊接时,普遍采用熔化焊接的方法,在金属的填充过程中,在接头部位留有余高、凹坑及各种焊接缺陷,造成严重的应力集中;同时还产生一定的焊接残余应力。在绝大多数情况下,残余拉应力对焊接结构的疲劳强度是不利的。同时,大量研究表明,在焊趾部位距离表面0.5mm左右处一般存有熔渣等缺陷,该缺陷较尖锐,相当于疲劳裂纹提前萌生。在应力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接残余拉应力的联合作用下,焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命被严重降低。
超声波消除应力工作原理
超声冲击是一种消除工件表面或焊缝区的残余拉应力,并在工件表面形成压应力的方法。可显著提高焊接接头的疲劳寿命和疲劳强度。焊后处理焊趾部位,使之平滑过渡,从而降低余高造成的应力集中,消除焊趾表面的缺陷;同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形,产生了残余压缩应力,调整了焊接残余应力场,并使焊趾部位得到强化和硬化。以上多方面因素有效地改善了焊接接头的疲劳性能。
应力变形原因
焊接造成的残余内应力如何消除一直是行业内普遍存在的问题,由于残余内应力的存在,因此产品在内应力释放的过程中,就会在应力残留位置产生翘曲、变形甚至开裂的情况。另外对于结构刚度、杆件稳定性、静载强度、疲劳强度、构件脆性也有一定影响。