基本信息
- 项目名称：
- 超声波焊接应力消除处理
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 超声波消除应力技术（也称为超声冲击）最早由乌克兰的Paton焊接研究所提出，并由Paton焊接技术研究所和俄罗斯“量子”研究院共同研发成功。主要用于焊接结构件的焊接残余应力的消除，并提高焊接接头疲劳强度和疲劳寿命.
- 详细介绍：
- 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，在第十三届国际焊接学会上被公认为是提高焊接结构疲劳性能最有效的方法，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。 SMK深蓝系列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，该方法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。 SMK超声波焊接应力消除设备装置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。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：用于大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命、消除焊接残余应力、减少焊接变形等；同时该装置也普遍地应用于对机械零件焊接修复部位进行消除残余应力和强化处理；该装置还可对金属零件需要表面强化的部位进行冲击处理，以大幅度提高该部位的疲劳强度和疲劳寿命。 基本思路：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。
科学性、先进性及独特之处
- 超声波焊接应力消除设备处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素，如：残余应力、微观裂纹和缺陷、表面强化等，因而能大幅度提高焊缝的疲劳性能，有事半功倍之效果。 消除焊接残余应力，完全可替代热处理和振动时效等时效方法，且处理工艺简单，效果稳定可靠。想处理哪里就处理哪里，并可在任意时间、任意工序上进行，让你随心所欲，得心应手。
应用价值和现实意义
- 增加金属结构件在动载荷和腐蚀环境下的使用寿命 减少金属结构件在腐蚀疲劳下的维修费用 在同样的设计要求下，可使用更少的材料，从而减少了制造和运行成本 大幅度提高高强合金钢焊接接头的焊接性能，拓宽了高强合金钢的应用领域； 增加了金属结构件在制造和使用过程中的结构稳定性 减少了金属结构的使用和维护成本
学术论文摘要
- 广泛应用于船舶、桥梁工程、军工、航空、航天、工程机械、电力、火车、汽车、铁路、起重设备、石油钻采、机械、压力容器等行业焊接结构件的生产制造过程中,用于大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命、消除焊接残余应力、减少焊接变形等；同时该装置也普遍地应用于对机械零件焊接修复部位进行消除残余应力和强化处理；该装置还可对金属零件需要表面强化的部位进行冲击处理，以大幅度提高该部位的疲劳强度和疲劳寿命。因此，超声波焊接应力消除设备在机械制造业的制造和维护过程中具有广阔的应用前景，必将产生巨大的社会效益和经济效益。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 沈正明;;机械振动消除焊接件的残余应力[J];航空制造技术;1980年01期 福岗;惠海云;;在补焊圆板中残余应力的声弹性应力分析[J];材料开发与应用;1981年05期 陶永发;杨煜生;;测定护环残余应力的解剖计算法[J];大型铸锻件;1981年01期 陶永发;杨煜生;;非解剖法测定护环残余应力分布的原理[J];大型铸锻件;1981年04期 张全昌,郭进;阀体的电化学清砂[J];工程机械;1982年12期 王连诚;;浅谈机械振动的危害问题[J];工业安全与环保;1982年02期
同类课题研究水平概述
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