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超聲時效沖擊槍提高焊接接頭疲勞性能的原理

焊接造成的殘余內(nèi)應(yīng)力如何消除一直是行業(yè)內(nèi)普遍存在的問題。因為殘余內(nèi)應(yīng)力的存在，產(chǎn)品在內(nèi)應(yīng)力釋放的過程中，就會在應(yīng)力殘留位置產(chǎn)生翹曲、變形甚至開裂的情況。另外對于結(jié)構(gòu)剛度、桿件穩(wěn)定性、靜載強度、疲勞強度、構(gòu)件脆性也有一定影響。

消除應(yīng)力普遍的解決辦法是進行熱時效處理，但熱時效同時存在許多方面的問題，比如需要處理的工件尺寸超過時效爐的處理范圍，時效過程中升降溫速度難以控制等。而且熱時效的成本非常高，運輸也較為繁瑣。

超聲沖擊設(shè)備徹底解決了熱時效存在的諸多問題，可就地針對焊縫進行時效處理，不需要更換場地，而且大大降低了時效成本，改善了時效效果的不確定性。超聲沖擊技術(shù)是目前焊接應(yīng)力消除有效的方法。應(yīng)力消除率高于熱處理和振動時效處理，

可達到100％。針對焊接焊縫，進行超聲波沖擊處理，不但能消除殘余內(nèi)應(yīng)力，而且可以延長焊接區(qū)得疲勞壽命和強度，減少應(yīng)力腐蝕開裂的可能性，提高抗脆裂性和增強材料強度。

超聲沖擊設(shè)備利用大功率的能量推動沖擊頭以每秒約2萬次的頻率沖擊金屬物體表面，高頻、高效和聚焦下的大能量使金屬表層產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形；同時超聲沖擊改變了原有的應(yīng)力場，產(chǎn)生有益的壓應(yīng)力；高能量沖擊下金屬表面溫度極速升高又迅速冷卻，使作用區(qū)表層金屬組織發(fā)生變化，沖擊部位得以強化，應(yīng)力得以消除或均化。

超聲波驅(qū)動電源通過電纜與設(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)伸縮運動；伸縮運動的頻率等同于驅(qū)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，另一方面對沖擊針施加沖擊力，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(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)。

面板功能介紹：

1. 電壓指示

2. 電流指示

3.4. 頻率顯示

5. 過載報警燈

6. 運行指示燈

7. 電源開關(guān)

主要技術(shù)參數(shù)：

電源箱尺寸：400×240×220mm

電源箱重量:9kg

供電電源: 220V，50HZ， 5A。

工作頻率：20kHz

輸出振幅：100um

換能器類型：德國壓電換能器

連續(xù)工作時間：16h

冷卻方式：風(fēng)冷

處理速度：0.1m~0.3m/min

功率: 500W ；10%--100%可調(diào)。

沖擊槍尺寸：長450mm

沖擊槍重量：4kg

沖擊體形狀：沖擊針或沖擊棒

特點：

穩(wěn)頻、恒幅控制電路，沖擊效果穩(wěn)定一致

功率高，不虛標，沖擊效果好

不受工件形狀、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、重量、鋼板厚度、場地之限制

進口器件，可靠性高，使用壽命長

重量輕，便攜，操作非常方便

老廠家，設(shè)計精良，使用面廣

經(jīng)濟、實用、環(huán)保、節(jié)能、安全、無污染

顯著節(jié)能，降低費用

功效：

1、 使金屬焊縫的表面層內(nèi)的殘余拉伸應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力，從而大幅提高金屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。

2、 改變表面層內(nèi)的金屬晶粒結(jié)構(gòu)，使之產(chǎn)生塑性變形層，從而使金屬表面層的強度和硬度都有顯著的提高。

3、 改善焊趾的幾何形狀，降低應(yīng)力集中。

4、 改變焊接應(yīng)力場，明顯減少焊接變形，提高工件的尺寸穩(wěn)定性。

5、 應(yīng)力消除效果優(yōu)于熱時效；

6、 適用于戶外作業(yè)及大型結(jié)構(gòu)件，不受形狀、尺寸等限制。

6、 適用于材質(zhì)廣泛，不受材質(zhì)限制。

7、 疲勞強度可提高0.5-5倍；疲勞壽命提高5-10倍；耐腐蝕性提高四倍；延長工件使用壽命。

8、 消除焊縫表層微小裂紋及溶渣，抑制裂紋發(fā)生。

沖擊槍應(yīng)用領(lǐng)域：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(jié)構(gòu)等行業(yè)的金屬焊接處理。

（1）船舶與海洋工程

（2）鐵路與公路橋梁的焊接處

（3）管道與壓力容器

（4）焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高拘束狀態(tài)下的超大型的構(gòu)件

（5）工程機械、起重機械

（6）受交變動載荷威脅的易疲勞件.



大型水電設(shè)備沖擊現(xiàn)場




大型構(gòu)件沖擊現(xiàn)場




造船行業(yè)沖擊現(xiàn)場



超聲沖擊前后焊趾對比