一、超声冲击设备工作原理

超声冲击就是利用大功率的超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面，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塑性变形，同时超声冲击波改变了原有的应力场，产生一定数值的压应力，使超声冲击部位得以强化。超声波驱动电源通过电缆与设置在外壳内的超声波换能器连接，换能器的振动输出端部与变幅杆连接，变幅杆端部装有冲击针。超声波驱动电源将市电转换成高频高电压交流电流，输给超声波换能器，然后超声波换能器将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵向作往复伸缩运动，伸缩运动的频率等同于驱动电源的交流电流频率，伸缩的位移量在十几微米左右。变幅杆的作用一是将换能器的输出振幅放大，达到100微米以上，另一方面对冲击针施加冲击力，推动冲击针高速前冲。冲击针冲击工件后，能量向焊缝传递，以达到消除内应力的作用。冲击头受工件的反作用后回弹，碰到高频振动的变幅杆后，再次受到激发，又一次高速度撞向焊缝，如此反复多次，完成冲击作业。技术支持胡女士 139-691-66-799



二、超声冲击设备提高疲劳寿命的原理及效果

超声冲击技术是一种高效消除部件表面或焊缝区有害残余拉应力，在工件表面形成压应力的方法，可以提高焊接件疲劳寿命和疲劳强度、高效、省时，推广超声波冲击技术符合国家可持续发展战略。焊后处理焊趾部位，降低余高造成的应力集中，消除焊趾表面的缺陷，同时使焊趾处产生较大的压缩塑性变形，产生一定数值的残余压缩应力，调整了焊接残余应力场，并使焊趾部位材料得以强化和硬化。

大量实验数据表明超声冲击可使钢制焊接接头疲劳强度提高60-180%，寿命延长10-135倍，使铝、钛有色金属焊接接头疲劳强度提高了26-48%，寿命延长了5-45倍，有效改善了焊接接头及结构的疲劳性能。



三、适用领域

超声波冲击技术在众多行业得以应用，其中包括：海洋、石油化工、船舶、重型起重机械及起重机、重型模具机械、风力涡轮机、钢或复合材料桥梁、航空和铁路等。

超声冲击设备是我公司针对焊接焊缝应力消除研发的一款高科技产品。超声冲击设备分为两部分，超声波电源发生器和超声冲击枪两部分，处理工件直接手持操作也可安装在自动生产线使用。消除焊接应力能达到80%至100%，显著提高焊接疲劳强度和疲劳寿命。

四、特点：

功率高，冲击效果好

可靠性高，使用寿命长

重量轻，便携，操作非常方便

设计精良，使用面广

显著节能，降低费用

五、功效：

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。

六、应用原因：

超声冲击设备作为一种新型的消除焊缝应力的设备为什么能在我国得到广泛应用？

超声冲击应力消除设备与国外同类设备相比，体积减少60%—70%；重量减轻50%—60%；效率提高2—3倍；可长时间无间断工作，且无需水冷；冲击力大，处理效果好；性能稳定可靠，使用寿命长，其性能已达到国际先进水平。

超声波冲击应力设备作为焊后处理设备，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。由于采用超声波焊接应力消除设备处理后，省去了传统的打磨及去渣工序，节约了劳动时间20%，降低了劳动强度，提高了生产效率。

七、超声冲击设备的技术参数：

1、输出功率：500W-1500W(可定制)

2、输出频率：40KHz

3、输出振幅：100um

4、换能器类型：德国压电换能器

5、最大连续工作时间：20h

6、冷却方式：风冷

7、处理速度：0.1m~0.3m/min

8、电压： AC 220V 50HZ

9、控制系统尺寸：468x460x185mm

10、冲击头尺寸：长 330 mm 直径 75 mm

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Bonameiling20151009