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超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備/超聲波時(shí)效處理設(shè)備（超聲波沖擊槍）

簡介：

       超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備主要用于：消除焊接工藝產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、焊趾表面缺陷；防止工件因應(yīng)力釋放造成的變形或開裂，并能抑制裂紋萌生；提高焊縫的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命，增加表面硬度。

       經(jīng)試驗(yàn)證明，經(jīng)過超聲波時(shí)效儀處理后的工件，應(yīng)力消除率可達(dá)80％以上，*改觀工件因應(yīng)力集中造成的變形現(xiàn)象，疲勞壽命也可上升一個(gè)數(shù)量級(jí)。

工作原理：

       超聲波時(shí)效處理設(shè)備：利用大功率的超聲波推動(dòng)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(chǎn)生較大的壓塑性變形。同時(shí)超聲沖擊波改變了原有的應(yīng)力場，產(chǎn)生一定數(shù)值的壓應(yīng)力，使超聲沖擊部位得以強(qiáng)化。

       超聲波驅(qū)動(dòng)電源通過電纜與設(shè)置在外殼內(nèi)的超聲波換能器連接，換能器的振動(dòng)輸出端部與變幅桿連接，變幅桿端部裝有沖擊針。

       超聲波驅(qū)動(dòng)電源將市電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換成機(jī)械能，即超聲波，其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作往復(fù)伸縮運(yùn)動(dòng)，伸縮運(yùn)動(dòng)的頻率等同于驅(qū)動(dòng)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(dá)到100微米以上，另一方面  沖擊針施加沖擊力，推動(dòng)沖擊針高速前沖。沖擊針沖擊工件后，能量向焊縫傳遞，以達(dá)到消除內(nèi)應(yīng)力的作用。

       沖擊頭受工件的反作用后回彈，碰到高頻振動(dòng)的變幅桿后，再次受到激發(fā)，又一次高速度撞向焊縫，如此反復(fù)多次，完成沖擊作業(yè)。

作用、效果：

• 超聲波時(shí)效處理可顯著提高焊接接頭的疲勞壽命和疲勞強(qiáng)度。焊后處理焊趾部位，使之平滑過渡，從而降低余高造成的應(yīng)力集中，消除焊趾表面的缺陷同時(shí)在焊趾處產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形，產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力，調(diào)整焊接殘余應(yīng)力場，并使焊趾部位得到強(qiáng)化和硬化。
• 超聲沖擊設(shè)備裝置作為焊后處理設(shè)備，它能同時(shí)改善影響焊縫質(zhì)量的多個(gè)因素，如應(yīng)力、缺陷、焊趾幾何形狀、表面強(qiáng)化等幾個(gè)方面，所以對(duì)提高焊接接頭的疲勞性能有事半功倍的效果，可使處理后的焊接接頭的疲勞強(qiáng)度提高50%-120%，疲勞壽命延長5—100倍。
• 由于采用處理槍設(shè)備處理后，省去了傳統(tǒng)的打磨及去渣工序，可節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間20%，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

適用范圍：

       對(duì)焊接處的穩(wěn)定性和強(qiáng)度方面要求較嚴(yán)格的行業(yè)，如：橋梁，電力；造船；壓力容器，鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)的金屬焊接處理。

       廣泛應(yīng)用于船舶、石化、航空、鐵路、風(fēng)力渦輪機(jī)、壓力容器、鋼或復(fù)合材料橋梁，重型起重機(jī)械等領(lǐng)域，適用于各種材料焊接結(jié)構(gòu)的焊后處理，達(dá)到延長焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命、提高其疲勞強(qiáng)度的目的，并且能消除焊接過程應(yīng)力和殘余應(yīng)力，特別適用于普通接頭、承載接頭以及異種材料焊接接頭等結(jié)構(gòu)的焊后處理。

主要應(yīng)用于以下四個(gè)方面：

1. 對(duì)金屬零件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，以提高零件的表面質(zhì)量和疲勞壽命。
2. 調(diào)節(jié)應(yīng)力場，減少焊接變形，保證工件的尺寸穩(wěn)定性。
3. 對(duì)機(jī)械零件局部焊接修復(fù)部位進(jìn)行消除焊接應(yīng)力的處理?，F(xiàn)在該方法在國外機(jī)械制造工程中，特別是對(duì)疲勞性能有較高要求和要求消除殘余應(yīng)力的焊接結(jié)構(gòu)工作中已普遍使用。
4. 改善影響焊縫疲勞性能的幾個(gè)方面的因素，如：殘余應(yīng)力、微觀裂紋和缺陷、焊趾幾何形狀、表面強(qiáng)化等，是目前提高焊縫疲勞性能有效的方法。