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超聲波焊接應力消除設備/超聲波時效處理設備（超聲波沖擊槍）

簡介：

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

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

工作原理：

       超聲波時效處理設備：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(chǎn)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(chǎn)生一定數(shù)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(xiàn)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  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(fā)，又一次高速度撞向焊縫，如此反復多次，完成沖擊作業(yè)。

作用、效果：

• 超聲波時效處理可顯著提高焊接接頭的疲勞壽命和疲勞強度。焊后處理焊趾部位，使之平滑過渡，從而降低余高造成的應力集中，消除焊趾表面的缺陷同時在焊趾處產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形，產(chǎn)生殘余壓縮應力，調整焊接殘余應力場，并使焊趾部位得到強化和硬化。
• 超聲沖擊設備裝置作為焊后處理設備，它能同時改善影響焊縫質量的多個因素，如應力、缺陷、焊趾幾何形狀、表面強化等幾個方面，所以對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度提高50%-120%，疲勞壽命延長5—100倍。
• 由于采用處理槍設備處理后，省去了傳統(tǒng)的打磨及去渣工序，可節(jié)約勞動時間20%，降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

適用范圍：

       對焊接處的穩(wěn)定性和強度方面要求較嚴格的行業(yè)，如：橋梁，電力；造船；壓力容器，鋼結構等行業(yè)的金屬焊接處理。

       廣泛應用于船舶、石化、航空、鐵路、風力渦輪機、壓力容器、鋼或復合材料橋梁，重型起重機械等領域，適用于各種材料焊接結構的焊后處理，達到延長焊接結構疲勞壽命、提高其疲勞強度的目的，并且能消除焊接過程應力和殘余應力，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構的焊后處理。

主要應用于以下四個方面：

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