关于超声波时效设备的原理和应用

作者:admin 发布日期: 2023-06-02 二维码分享
关于超声波时效设备的原理和应用

    超声波时效仪利用大功率的超声波冲击金属物体表面,由于超声波的高频、聚焦下的能量,使金属表层产生较大的压塑性变形。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。

超声波时效设备

    它能同时改善影响焊缝质量的多个因素,如应力、缺陷、焊趾几何形状、表面强化等几个方面,所以对提高焊接接头的疲劳性能有事半功倍的效果,可使处理后的焊接接头的疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5—100倍。
    超声波时效仪一般被广泛应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、压力容器、钢或复合材料桥梁,重型起重机械等领域,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、提高其疲劳强度的目的,并且能消除焊接过程应力和残余应力,特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。

超声波时效仪的处理效果:

1、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。

2、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。

3、改善焊趾的几何形状,降低应力集中。

4、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。
超声波时效仪利用大功率的超声波冲击金属物体表面,由于超声波的高频、聚焦下的能量,使金属表层产生较大的压塑性变形。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。
    它能同时改善影响焊缝质量的多个因素,如应力、缺陷、焊趾几何形状、表面强化等几个方面,所以对提高焊接接头的疲劳性能有事半功倍的效果,可使处理后的焊接接头的疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5—100倍。
    超声波时效仪一般被广泛应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、压力容器、钢或复合材料桥梁,重型起重机械等领域,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、提高其疲劳强度的目的,并且能消除焊接过程应力和残余应力,特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。

超声波时效仪的处理效果:

1、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。

2、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。

3、改善焊趾的几何形状,降低应力集中。

4、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。
    超声波时效仪利用大功率的超声波冲击金属物体表面,由于超声波的高频、聚焦下的能量,使金属表层产生较大的压塑性变形。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。
    它能同时改善影响焊缝质量的多个因素,如应力、缺陷、焊趾几何形状、表面强化等几个方面,所以对提高焊接接头的疲劳性能有事半功倍的效果,可使处理后的焊接接头的疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5—100倍。
    超声波时效仪一般被广泛应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、压力容器、钢或复合材料桥梁,重型起重机械等领域,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、提高其疲劳强度的目的,并且能消除焊接过程应力和残余应力,特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。
超声波时效设备
超声波时效仪的处理效果:

1、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。

2、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。

3、改善焊趾的几何形状,降低应力集中。

4、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。

    残余应力是物体发生塑性变形后微观晶粒产生位错和畸变的结果,这时物体的内能除位错能外,还有位错组态能、弹性性能,总能较高,从热力学的角度看是不稳定的。选择合适的冲击频率对物体进行冲击。如果冲击提供的能量不足以使位错运动和打破原来的位错结构,残余应力自然不会发生变化。如果冲击能够驱使位错运动,迫使晶粒回复到平衡位置,原来的位错结构被打破,重新形成新的低组态能的结构,则残余应力重新分布,得到释放。

     超声波时效基本原理是利用大功率超声波推动冲击工具以20000次/s以上的频率冲击金属表面。由于超声波的高频、和聚焦下的能量,使金属表面产生较大的塑性变形;同时超声波时效仪改变了原有的应力场,产生一定数值的压应力,并使被冲击表面得以强化。

    超声冲击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,超声波设备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、无污染、使用方便,不受工件形状、场地、环境的限制,处理。
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