金华工业超声冲击设备

利用自行研制的超声冲击实验装置, 对提高铝合金焊接接头的疲劳强度进行了研究, 进行了焊铝合金非承载十字与T型接头的焊态及冲击处理态对比疲劳试验. 结果表明: 使用焊获得的铝合金原始焊接接头的疲劳强度与其它焊接方法得到的同样接头的疲劳强度基本相当,试图采用更较强度级别的S-N曲线对其进行设计时应持慎重态度. 在应力比R=0.5时, 超声冲击处理使铝合金非承载十字焊接接头(拉伸载荷 )的疲劳强度提高了26%, 接头寿命延长了2～4倍. 在应力比R=0.1时, 超声冲击处理使T型接头(三点弯曲载荷)的疲劳强度提高了37%,接头寿命延长了4～8倍. 在应力比R=-1时, 超声冲击处理使T型接头(三点弯曲载荷)疲劳强度提高了44%, 接头寿命延长了5～10倍。超声波时效仪使金属表面层的强度和硬度都有明显的提高。金华工业超声冲击设备

堆焊层超声冲击表面纳米化：采用在工程上获得普遍应用的超声冲击技术在堆焊层上制备纳米结构表层,利用金相显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜表征了表面纳米晶层的结构,并对超声冲击表面纳米化处理前后表面层显微硬度的变化进行了分析.结果表明,经过超声冲击处理后,试样表层的晶粒可细化至21.25nm.在超声冲击载荷作用下,粗晶粒内部形成高密度的位错墙和位错缠结,位错墙和位错缠结逐渐演变成小角度亚晶界,小角度亚晶界继续吸收位错而转变成大角度晶界,亚晶内部不断重复上述过程,使晶粒尺寸不断减小,较终形成纳米晶.表面强化层的厚度为100μm.与样品的心部相比,表面纳米晶层的显微硬度提高1.4倍。超声波时效仪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。金华工业超声冲击设备超声冲击设备金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。

超声冲击技术是一种高效的消除部件表面或焊缝区有害残余拉应力、引进有益压应力的方法。超声冲击设备利用大功率的能量推动冲击头以每秒约2万次的频率冲击金属物体表面，高频、高效和聚焦下的大能量使金属表层产生较大的压缩塑性变形；同时超声冲击改变了原有的应力场，产生有益的压应力；高能量冲击下金属表面温度极速升高又迅速冷却，使作用区表层金属组织发生变化，冲击部位得以强化。在高能超声（HPU）领域，超声冲击技术成为了一个很有前途的研究方向，并且应用范围已延伸到各种材料、构件及焊接单元。到目前为止，超声冲击技术在铁路、海洋工程、汽车、装甲车辆、重型工程机械、机械零部件、飞机、桥梁、机车车辆、石油管线、化工机械设备等诸多领域均有所应用。

超声波冲击设备主要是使焊缝区的金属表面层内的拉伸残余应力变为压应力，或使拉伸残余应力大幅度的降低，从而能大幅度地提高结构的使用疲劳寿命。使表面层的强度和硬度性能亦有相应的提高。采用超声波冲击处理工艺，可以大程度地提高接头的极限应力值。超声波冲击效果并能在一定程度上使应力分布更趋于均匀，能够有效地消除焊趾处浅层微小裂纹、夹杂等焊接缺陷。桥梁在使用超声波冲击设备处理后，提高了钢桥的抗疲劳效果，采用该技术不但可以使材料得到强化，也可以预制压应力，并具有良好抗腐蚀-疲劳性能。超声冲击设备解决了现场无法操作的难题，减少了现场人员劳动量。

超声冲击和机械打磨提高钢焊接接头超高周疲劳性能：为提高转向架焊接构架焊接接头的超高周疲劳性能,分别采用不同冲击参数和冲击方式下的超声冲击和机械打磨,处理动车组转向架用钢的焊接接头,并利用超声疲劳试验系统测试处理前后焊接接头的超高周疲劳性能.通过残余应力测试、金相组织和断口形貌观察,分析用超声冲击和机械打磨提高钢焊接接头超高周疲劳性能的机理.结果表明:在330 MPa应力条件下原始焊态接头的平均疲劳寿命约为0.252×107周次,经机械打磨后疲劳寿命可提高至1.232×107周次,提高约5倍;在2.0A冲击电流下对焊趾及焊根处进行20 min的局部超声冲击后,其疲劳寿命可达4.978×107周次,提高约20倍;残余压应力的引入、表层晶粒的细化和焊趾外形的修整是焊接接头疲劳性能得到提高的主要原因;焊接接头经过超声冲击强化后,疲劳裂纹的萌生位置可能从焊趾或焊根处转移到材料表面其他缺陷处。超声冲击同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形。金华工业超声冲击设备

超声冲击技术在铁路、海洋工程、汽车、装甲车辆、飞机、桥梁、化工机械设备等诸多领域均有所应用。金华工业超声冲击设备

超声波冲击设备在消除焊接应力和减少焊接变形方面，为了使超声波冲击设备达到较好的处理结果，使用设备对工件进行处理时，应注意以下几个方面。1、工件在焊接成形时，焊缝及焊缝附近的金属要由高温迅速冷却到室温。由于冷却速度快，温度梯度大，所以在焊缝很后熔合的一面的焊缝附近产生很大的焊接拉应力，从而引起工件的焊接变形。2、用手握手柄，将超声波冲击设备冲击设备的冲击头对准焊缝处的母材上（一般称之为热影响过渡区），且基本垂直于母材表面。3、使一定力，使超声波冲击设备冲击设备基本在自重的作用下对焊缝处的母材表面进行冲击处理，从而消除残余拉应力，借助拉应力的释放，使得整个应力场发生改变，使工件发生塑性变形，逐渐向常态恢复。4、为了获得较好的处理效果，可对焊接拉应力较大的部位都进行冲击处理，这样可使工件得到大的变形恢复。金华工业超声冲击设备

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