超声波时效机

超声波时效机使金属表层产生较大的压缩塑性变形；同时超声波焊接应力消除设备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。

焊缝应力消除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。焊缝应力消除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；同时焊缝应力消除设备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。在高频冲击载荷下，携带复杂变化波谱的振幅传入被处理工件的表面。波谱的特性主要取决于换能器，物质本身，数量及冲击针的形式以及被处理部分的几何形状。因此要求当声学系统固有谐振频率有变化时，功率发生器具有跟踪其频率改变,自动调整输出频率与之保持的功能。

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。

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。

A：焊缝应力消除设备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。
B: 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。
C: 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。

超声波时效机特点：

1、功率高，冲击效果好

2、可靠性高，使用寿命长

3、重量轻，便携，操作非常方便

4、设计精良，使用面广

5、显著节能，降低费用
技术参数：

1、输出功率：1500W

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：16h

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、冲击尺寸：长330mm，柄直径75mm

应用总结：

焊缝应力消除产品也已形成系列化产品，可广泛应用于船舶焊后处理、石化、航空、铁路焊后处理、风力涡轮机焊后处理、钢或复合材料桥梁焊后处理，重型起重机械焊后处理等，达到延长焊接结构疲劳寿命、提高其疲劳强度的目的。并且能在一定程度上消除焊接过程应力和残余应力，特别适用于普通接头焊后处理、承载接头焊后处理以及异种材料焊接接头焊后处理等。

因此，也称作：超声冲击、超声冲击装置、超声冲击设备、豪克能焊接应力消除设备、焊接应力消除设备、残余应力消除设备、堆焊后表面强化、堆焊应力去除、超声消应设备、超声消应装置、振动时效、残余应力、焊接残余应力、消除残余应力的方法、超声应力消除设备。

超声冲击设备功能：

1、工件焊接应力消除率可达到并产生理想压应力，是目前国内外消除焊接残余应力的理想设备。

2、进口时效工具头，采用优质钢材，结构紧凑，不易损坏。内部加装变幅杆保护垫，大大延长变幅杆的使用寿命。

3、恒幅控制电路，过热、过载保护能，排除现场操作的危险性。

4、 可提高焊接接头疲劳强度50％-120％，疲劳寿命延长5-100倍。

5、 不受工件形状、结构、材质、重量、板材厚度、场地之限制。

6、用于消除焊接残余应力可替代热处理等时效方法。

7、 冲击枪专业设计，消除了传统时效设备和同行业设备操作笨重，现场无法操作的难题，减少了现场人员劳动量。

8、 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。

9、 超宽的频率跟踪范围，可有效跟踪外界因素影响引起的频率变化

10、 采用性能超声波功率转换器件，输出强劲，使用寿命长。

11、 经济、实用、环保、节能、安全、无污染。

超声波消除应力设备技术参数：

1、输出功率：500W-1500W

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：24h

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、冲击枪尺寸：长330mm，直径75mm

超声波焊接应力消除设备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，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。

超声冲击设备在我国的发展及推广应用：

超声波焊接应力消除设备法是国外较流行的焊后处理、表面局部强化和消除残余应力的方法。该方法首先在前苏联的乌克兰延生，于二十世纪六十年代在美国得到迅速发展，在第十三届焊接学会上被*为是提高焊接结构疲劳性能有效的方法，并在发达国家迅速得以推广应用，经过半个多世纪的发展，超声波焊接应力消除设备处理的工艺及设备已日趋完善，该方法的执行机构轻巧，使用灵活方便、噪音小、效率高、成本低、节能、无污染。

超声波焊接应力消除设备装置作为焊后处理设备，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。

同时，超声冲击也广泛地应用于以下三个方面：

1、对金属零件表面进行强化处理，以提高零件的表面质量和疲劳寿命；

2、调节应力场，减少焊接变形，保证工件的尺寸稳定性；

3、对机械零件局部焊接修复部位进行消除焊接应力的处理。现在该方法在国外机械制造工程中，特别是对疲劳性能有较高要求和要求消除残余应力的焊接结构工程中已普遍使用。