湖南超声波应力测试技术

超声波焊接应力消除设备装置的作用：1、可使焊接接头疲劳强度提高50%—120%，疲劳寿命延长5—100倍；2、是目前较彻底消除残余拉应力，并产生出理想压应力的工艺方法；3、有效改善焊趾的几何形状，降低焊缝焊趾处的应力集中，工艺简单易行，成本低廉；4、消除焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制裂纹的提前萌生；5、改变原有的应力场明显减少焊接变形；6、局部强化处理，提高零件表面质量和疲劳寿命；7、对机械零件局部焊接修复部位进行消除焊接应力和强化处理；8、提高金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力约400%；9、同时改善影响焊缝疲劳性能几个方面的因素：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，因而能大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命；四种强度理论的相当应力由三个主应力按一定形式组合而成。湖南超声波应力测试技术

不同类型的材料存在不同的强度理论，常用的强度理论有四种。四种强度理论的相当应力由三个主应力按一定形式组合而成。针对具体的工程结构应力分析，首先需要根据材料类型选择合适的强度理论，进而关注所需的主应力组合形式。工程机械结构材料以碳钢、合金钢等塑性材料为主，一般情况下采用第四强度理论进行设计。铸铁材料在一些非焊接结构上也有应用，这种情况的强度校核应该采用强度理论。主要应力用于保持力和力矩平衡的应力，次应力由其他效应引起。通常，次应力是由几何不连续性或位移控制的载荷引起的局部效应。次应力超过弹性极限时不会导致屈服破坏，因为它们已经重新分布了。上海超声波应力检测设备利用亚共振来消除应力，这种方法解决了热时效的环保问题。

应力集中的影响：受载零件上的不连续性部位（如轴肩、台阶、圆角、孔洞等）或缺陷，会严重影响零件的应力状态和断裂特征，这些不连续性部位和缺陷常常是作为应力集中的因素，萌生裂纹并形成断裂源，表面的这些不连续因素都起到了缺口的作用。缺口越尖锐，应力集中系数越大，应力集中程度越高。缺口根部三向应力状态的出现，是该局部应力状态变硬，使变形受到抑制，塑性变形也被推迟到更高的水平，该现象称为缺口强化效应。该效应与物理强化效应不同，而是一种纯几何效应。由此，缺口根部的材料行为与其他位置存在很大差异，所以缺口根部容易诱发裂纹萌生，成为断裂源。

金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力，残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度、降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂：由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大力的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了，特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的，由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。超声冲击技术的特点是单位时间内输入能量高，实施装置的比能量(输出能量与装置质量之比)大。振动处理频率可高达18KHZ-27KHZ，振动速度可达2m/s-3m/s，加速度高达重力加速度的三万多倍，高速瞬时的冲击能量使被处理焊缝区的表面温度以极高的速度上升到600℃C，又以极快的速度冷却。这种高频能量输入到焊缝区表面后，使能量作用区的表层金属的相位组织发生一定的变化。无论塑性材料还是脆性材料，都应考虑应力集中影响。

超声波消除应力原理：超声波焊接应力消除设备的基本原理就是利用大功率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。所以超声波焊接应力消除设备能够明显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，大力降低焊趾处的应力集中系数，其效果大力优于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，处理效果明显。振动时效处理机全自动控制与手动控制兼具，操作简单可靠。上海超声波应力检测设备

应力集中程度越严重，存在应力集中的地方，其应力状态和应变状态完全改观。湖南超声波应力测试技术

振动时效设备消除应力的过程及使用方法：首先用弹性橡胶垫将要时效处理的工件在其节线附近支撑起来，并将激振器用弓形卡具卡紧在工件振动时的波峰处，将测试工件振动情况的传感器用磁坐吸紧在工件上，并用专门电缆线将激振器、传感器和控制器连接起来，这一步又称为准备过程；振动时效设备以扫描的方式自动检测出被时效处理工件的固有共振频率和应该给工件振动能量的大小，这一步又称为振前扫描；振动时效设备以第二步测得参数为依据自动确定出对工件进行振动处理的振动频率，并对工件进行振动时效处理，在处理过程中随时检测振动参数和工件残余应力的变化，而残余应力不再消除时即适时停止处理过程，这一步又称为振动处理过程。湖南超声波应力测试技术

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