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超聲波時效原理

2015-10-24  閱讀(1147)

         殘余應(yīng)力是物體發(fā)生塑性變形后微觀晶粒產(chǎn)生位錯和畸變的結(jié)果,這時物體的內(nèi)能除位錯能外,還有位錯組態(tài)能、彈性性能,總能較高,從熱力學(xué)的角度看是不穩(wěn)定的。選擇合適的沖擊頻率對物體進行沖擊。如果沖擊提供的能量不足以使位錯運動和打破原來的位錯結(jié)構(gòu),殘余應(yīng)力自然不會發(fā)生變化。如果沖擊能夠驅(qū)使位錯運動,迫使晶粒回復(fù)到平衡位置,原來的位錯結(jié)構(gòu)被打破,重新形成新的低組態(tài)能的結(jié)構(gòu),則殘余應(yīng)力重新分布,得到釋放。

    超聲波時效基本原理是利用大功率超聲波推動沖擊工具以20000/s以上的頻率沖擊金屬表面。由于超聲波的高頻、和聚焦下的能量,使金屬表面產(chǎn)生較大的塑性變形;同時超聲波時效儀改變了原有的應(yīng)力場,產(chǎn)生一定數(shù)值的壓應(yīng)力,并使被沖擊表面得以強化。

    超聲沖擊能夠顯著提高金屬焊接接頭及結(jié)構(gòu)的疲勞強度,大幅度延長其疲勞壽命;消除殘余拉應(yīng)力,并使被沖擊部位產(chǎn)生壓應(yīng)力,從而提高工件的承載能力;有效改善焊趾的幾何形狀,大大降低焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù),其效果大大優(yōu)于TIG工藝;消除焊趾表層微小裂紋和焊接缺陷,抑制裂紋提前萌生;強化金屬零件表面,提高表面質(zhì)量和使用壽命。該設(shè)備、節(jié)能、無污染、使用方便,不受工件形狀、場地、環(huán)境的限制,處理*。

    通過采用外場作用改善焊縫性能的方法有許多研究和應(yīng)用,超聲沖擊就是一種很有效的方法之一。

    通過焊后超聲沖擊可以大大提高焊接接頭的疲勞強度,能提高接頭疲勞壽命幾倍甚至幾十倍以上。殘余應(yīng)力的大小是影響焊接結(jié)構(gòu)性能的重要指標(biāo),超聲沖擊后殘余應(yīng)力的變化是導(dǎo)致焊縫疲勞性能改善的主要原因之一。



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