振动时效,残余应力,振动时效机,应力

LH-10 超声冲击设备振动时效装置
?●?工件焊接应力消除率可达到100%并产生理想压应力，是目前国内外消除焊接残余应
牋牋?力的理想设备
?●?独有的稳频、恒幅控制电路，完全排除普通超声消除应力设备的现场危险性
?●牋振动时效装置可提高焊接接头疲劳强度50％-120％，疲劳寿命延长5-100倍
?● 牪皇芄ぜ　巫础⒔峁埂⒉闹省⒅亓俊⒏职搴穸取⒊〉刂　拗??●?用于消除焊接残余应力可完全替代热处理等时效方法
?●?冲击枪专业设计，彻底消除了传统时效设备和同行业设备操作笨重，现场无法操作的
牋牋?难题，减少了现场人员劳动量
?●牋振动时效装置对大型结构件的焊缝现场处理、超高超低焊缝处理、焊接修复焊缝的应力消除效果更佳
?●?经济、实用、环保、节能、安全、无污染
一、超声波时效仪的作用
使用超声波时效仪处理焊缝焊趾及热影响区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（如图1、图2）所示，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。该设备高效、节能、无污染、使用方便，不受工件形状、场地、环境的限制, 处理效果显著。

图1：超声波时效仪处理前焊缝处的残余应力分布

图2超声波时效仪处理后焊缝处的残余应力分布
 二、超声波时效仪提高焊接接头疲劳性能的基本原理
金属结构件在焊接时，普遍采用熔化焊接的方法，在金属的填充过程中，在接头部位留有余高、凹坑及各种焊接缺陷，造成严重的应力集中；同时还产生一定的焊接残余应力。在绝大多数情况下，残余拉应力对焊接结构的疲劳强度是不利的。同时，大量研究表明，在焊趾部位距离表面0.5mm左右处一般存有熔渣等缺陷，该缺陷较尖锐，相当于疲劳裂纹提前萌生。在应力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接残余拉应力的联合作用下，焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命被严重降低。
超声波时效处理法提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命的基本原理是，焊后利用超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率沿焊缝方向冲击焊缝的焊趾部位，由于超声波的高频、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，在焊趾处产生圆滑的几何过渡，从而大大降低了焊趾处余高和凹坑造成的应力集中；消除了焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制了裂纹的提前萌生。同时超声波时效仪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。
因此，超声波时效仪能同时改善影响焊缝疲劳性能几个方面的因素，如：焊趾几何形状、残余应力、微观裂纹和熔渣等缺陷、表面强化等，所以，能大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命。
图3是用X衍射法显示的超声波时效仪处理对焊缝的实际效果图。

作用区域 作用效果
　　渗氮白层  　　耐磨损、抗腐蚀
　　塑性变形层 提高循环疲劳性能，变形补偿，
耐腐蚀，提高疲劳强度
　　冲击时效层 　　消除残余应力70%
　　超声波时效层 　　消除残余应力50%
图3：X衍射法显示的超声波时效处理对焊缝的实际效果图
三、超声波时效的特点：
1、是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法
2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5-100倍。
3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、振动时效等时效方法，且处理工艺简单，效果稳定可靠
4、不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制，特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复时用于消除焊接应力更显灵活方便。
5、可直接将焊趾处的焊接余高、凹坑、咬边处理成圆滑的几何过渡，从而大大降低应力集中系数。
6、可去除焊趾处的微观裂纹、熔渣缺陷，抑制裂纹的提前盟生。
7、因为超声冲击消除应力处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素，所以是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法，且有事半功倍之效果。
8、更适用于大型结构件的工地焊缝、超高超低处焊缝、焊接修复焊缝的消除应力处理。
9、环保、节能、安全、无污染，施工现场使用更显灵活方便。
（各种时效方法消除残余应力的情况如下：振动时效30～60％、热时效35～80%、超声波时效80～100％）。