超声时效冲击枪提高焊接接头疲劳性能的原理

焊接造成的残余内应力如何消除一直是行业内普遍存在的问题。因为残余内应力的存在，产品在内应力释放的过程中，就会在应力残留位置产生翘曲、变形甚至开裂的情况。另外对于结构刚度、杆件稳定性、静载强度、疲劳强度、构件脆性也有一定影响。

消除应力普遍的解决办法是进行热时效处理，但热时效同时存在许多方面的问题，比如需要处理的工件尺寸超过时效炉的处理范围，时效过程中升降温速度难以控制等。而且热时效的成本非常高，运输也较为繁琐。

超声冲击设备彻底解决了热时效存在的诸多问题，可就地针对焊缝进行时效处理，不需要更换场地，而且大大降低了时效成本，改善了时效效果的不确定性。超声冲击技术是目前焊接应力消除有效的方法。应力消除率高于热处理和振动时效处理，

可达到100％。针对焊接焊缝，进行超声波冲击处理，不但能消除残余内应力，而且可以延长焊接区得疲劳寿命和强度，减少应力腐蚀开裂的可能性，提高抗脆裂性和增强材料强度。

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，应力得以消除或均化。

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。

面板功能介绍：

1. 电压指示

2. 电流指示

3.4. 频率显示

5. 过载报警灯

6. 运行指示灯

7. 电源开关

主要技术参数：

电源箱尺寸：400×240×220mm

电源箱重量:9kg

供电电源: 220V，50HZ， 5A。

工作频率：20kHz

输出振幅：100um

换能器类型：德国压电换能器

连续工作时间：16h

冷却方式：风冷

处理速度：0.1m~0.3m/min

功率: 500W ；10%--100%可调。

冲击枪尺寸：长450mm

冲击枪重量：4kg

冲击体形状：冲击针或冲击棒

特点：

稳频、恒幅控制电路，冲击效果稳定一致

功率高，不虚标，冲击效果好

不受工件形状、结构、材质、重量、钢板厚度、场地之限制

进口器件，可靠性高，使用寿命长

重量轻，便携，操作非常方便

老厂家，设计精良，使用面广

经济、实用、环保、节能、安全、无污染

显著节能，降低费用

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。

5、 应力消除效果优于热时效；

6、 适用于户外作业及大型结构件，不受形状、尺寸等限制。

6、 适用于材质广泛，不受材质限制。

7、 疲劳强度可提高0.5-5倍；疲劳寿命提高5-10倍；耐腐蚀性提高四倍；延长工件使用寿命。

8、 消除焊缝表层微小裂纹及溶渣，抑制裂纹发生。

冲击枪应用领域：对焊接处的稳定性和强度方面要求较严格的行业。如：桥梁、电力、造船、压力容器、钢结构等行业的金属焊接处理。

（1）船舶与海洋工程

（2）铁路与公路桥梁的焊接处

（3）管道与压力容器

（4）焊接结构复杂、高拘束状态下的超大型的构件

（5）工程机械、起重机械

（6）受交变动载荷威胁的易疲劳件.



大型水电设备冲击现场




大型构件冲击现场




造船行业冲击现场



超声冲击前后焊趾对比