北京镜面加工超声冲击技术

用于超声冲击消除焊接应力的夹具：用于超声冲击消除焊接应力的夹具,包括底座结构和夹具结构:底座结构包括底座底板,位于所述底座底板上方的底座支撑板,以及连接于底座底板和底座支撑板之间的底座弹性连接结构;夹具结构包括设于底座支撑板四周侧的多个夹具单元,用于从四周夹持住待处理的微小型金属件;每个夹具单元均包括竖直设于底座支撑板上的升降驱动结构,设于升降驱动结构顶部的水平驱动结构,以及设于水平驱动结构端部的夹持件.本实用新型旨在解决传统技术中对微小型金属件进行应力消除时金属件容易产生较大位于,影响应力消除效果的问题。超声冲击产品适用于各种材料焊接结构的焊后处理，达到延长焊接结构疲劳寿命、提高其疲劳强度为目的。北京镜面加工超声冲击技术

超声波冲击消除应力技术是目前焊接应力消除有效的方法,应力消除率高于热处理和振动时效处理,针对焊接焊缝，进行超声波冲击处理，不但能消除残余内应力，而且可以延长焊接区得疲劳寿命和强度，减少应力腐蚀开裂的可能性，提高抗脆裂性和增强材料强度。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。西安华云超声冲击对硬度超声冲击消除焊趾表层微小裂纹和焊接缺陷，抑制裂纹提前萌生。

超声冲击对焊接结构残余应力的影响：以钢结构箱型柱为对象,研究了超声冲击工艺对焊接残余应力的影响.对电渣焊和埋弧焊两种焊缝进行了超声冲击试验,其中埋弧焊焊缝采用了全覆盖冲击和焊趾冲击两种冲击工艺.残余应力测量表明,采用冲击工艺,可以在焊缝表面一定深度(小于3mm)下产生压应力,较高测得-134MPa;焊趾冲击不但使焊趾表面产生压应力,也降低了焊缝的残余应力.对非熔透埋弧焊和熔透埋弧焊焊缝的测量结果显示,在盲孔法测量的深度范围内,超声冲击可降低焊缝较大主应力约34%～55%。

为研究变幅载荷作用下超声冲击处理焊接接头的疲劳行为,采用非承载纵向角接接头进行了钢原始焊态与超声冲击处理态的对比疲劳试验.试验结果表明:①在变幅载荷作用下超声冲击处理试件与原始焊态试件相比,疲劳强度提高69%左右,疲劳寿命延长5.7～19.0倍.②在变幅载荷作用下,超声冲击处理试件与原始焊态试件相比,疲劳强度提高80%左右,疲劳寿命延长2.5～17.0倍.③在变幅载荷作用下,超声冲击处理焊接接头与原始焊态试件的疲劳性能均有所下降:超声冲击处理焊接接头的疲劳寿命约为恒幅载荷作用时的1/3,原始焊态的疲劳寿命约为恒幅载荷作用时的70%超声冲击处理焊接接头的疲劳寿命约为恒幅载荷作用时的1/3,原始焊态的疲劳寿命约为恒幅载荷作用时的75%.④超声冲击处理焊接接头在承受强烈的变幅载荷时依然具有很高的疲劳强度。超声波时效仪降低了劳动强度，提高了生产效率。

超声冲击设备在残余应力消除工艺中的应用:首先由超声波电源产生高频振荡电信号，并传导致处理器中的换能器上，由换能器把高频振荡电信号转换成机械振动，然后再由处理器中的变幅杆把微小的机械振动放大到处理所需要的振幅。在自重或一定外力作用下，将高频机械振动传递到要处理的工件上。按振动频率为40KHZ计，较大振动速度为2.5m/s，其加速度为重力加速度的3万多倍，致使工具头前端聚集巨大动能，该能量作用到焊缝焊趾上，能够改善焊缝与母材过渡区表面形状，降低焊接处的应力集中程度，并产生一定厚度的强化层和表面压应力，而传导到金属内部的声波消除调整均匀化了焊接产生的残余应力，因而能提高焊接疲劳强度和寿命，并增强被处理件的抗腐蚀能力。超声冲击能够明显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。北京镜面加工超声冲击技术

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。北京镜面加工超声冲击技术

    超声冲击比较大的问题是能量输出不稳定，超声冲击可以消除部件表面或焊缝区有害残余拉应力、引进有益压应力，使得冲击部位得以强化，但是由于超声冲击的性能稳定性差，往往会导致产品批量加工中出现不合格的产品，或者一个产品的一部分处理的好，另一部分则处理的不好，导致部分废品的产生。在焊接过程中的质量是否稳定跟机器的配置有很大的关系,超声冲击在作业过程中质量不稳定大程度主要因素是输出功率不稳定，以导致无法形成稳定的摩擦热能.而要解决功率问题，大程度主要决定于1:机台输出功率.2:HORN扩大比/3:气压源/4:电压源..等.超声冲击(UIT/UP)技术由世界闻名的乌克兰Paton焊接研究所在1972年大程度早提出，并由Paton焊接研究所和俄罗斯“量子”研究院共同开发成功，大程度早用于前苏联海军船只的降低焊接残余应力，引入有益的压应力。1974年，Polozky等人公开发表了将超声冲击技术应用于消除焊缝残余应力的文章。 北京镜面加工超声冲击技术

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