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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 超聲波焊接應(yīng)力消除處理
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 超聲波消除應(yīng)力技術(shù)（也稱為超聲沖擊）最早由烏克蘭的Paton焊接研究所提出，并由Paton焊接技術(shù)研究所和俄羅斯“量子”研究院共同研發(fā)成功。主要用于焊接結(jié)構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力的消除，并提高焊接接頭疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命.
- 詳細(xì)介紹：
- 超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備法是國(guó)外較流行的焊后處理、表面局部強(qiáng)化和消除殘余應(yīng)力的方法。該方法首先在前蘇聯(lián)的烏克蘭延生，于二十世紀(jì)六十年代在美國(guó)得到迅速發(fā)展，在第十三屆國(guó)際焊接學(xué)會(huì)上被公認(rèn)為是提高焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能最有效的方法，并在發(fā)達(dá)國(guó)家迅速得以推廣應(yīng)用，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備處理的工藝及設(shè)備已日趨完善，該方法的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輕巧，使用靈活方便、噪音小、效率高、成本低、節(jié)能、無(wú)污染。 SMK深藍(lán)系列超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備裝置作為焊后處理設(shè)備，它能同時(shí)改善影響焊縫質(zhì)量的多個(gè)因素，如應(yīng)力、缺陷、焊趾幾何形狀、表面強(qiáng)化等幾個(gè)方面，所以對(duì)提高焊接接頭的疲勞性能有事半功倍的效果，可使處理后的焊接接頭的疲勞強(qiáng)度提高50%-120%，疲勞壽命延長(zhǎng)5—100倍。由于采用超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備處理后，省去了傳統(tǒng)的打磨及去渣工序，節(jié)約了勞動(dòng)時(shí)間20%，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。 同時(shí)，該方法也廣泛地應(yīng)用于以下三個(gè)方面：（1）對(duì)金屬零件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，以提高零件的表面質(zhì)量和疲勞壽命；（2）調(diào)節(jié)應(yīng)力場(chǎng)，減少焊接變形，保證工件的尺寸穩(wěn)定性；（3）對(duì)機(jī)械零件局部焊接修復(fù)部位進(jìn)行消除焊接應(yīng)力的處理?，F(xiàn)在該方法在國(guó)外機(jī)械制造工程中，特別是對(duì)疲勞性能有較高要求和要求消除殘余應(yīng)力的焊接結(jié)構(gòu)工程中已普遍使用。 SMK超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備裝置與國(guó)外同類設(shè)備相比，體積減少60%—70%；重量減輕50%—60%；效率提高2—3倍；可長(zhǎng)時(shí)間無(wú)間斷工作，且無(wú)需水冷；沖擊力大，處理效果好；性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，其性能已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 目的：用于大幅度提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命、消除焊接殘余應(yīng)力、減少焊接變形等；同時(shí)該裝置也普遍地應(yīng)用于對(duì)機(jī)械零件焊接修復(fù)部位進(jìn)行消除殘余應(yīng)力和強(qiáng)化處理；該裝置還可對(duì)金屬零件需要表面強(qiáng)化的部位進(jìn)行沖擊處理，以大幅度提高該部位的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。 基本思路：利用大功率超聲波推動(dòng)沖擊工具以每秒二萬(wàn)次以上的頻率沖擊金屬物體表面。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備處理能同時(shí)改善影響焊縫疲勞性能的幾個(gè)方面的因素，如：殘余應(yīng)力、微觀裂紋和缺陷、表面強(qiáng)化等，因而能大幅度提高焊縫的疲勞性能，有事半功倍之效果。 消除焊接殘余應(yīng)力，完全可替代熱處理和振動(dòng)時(shí)效等時(shí)效方法，且處理工藝簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定可靠。想處理哪里就處理哪里，并可在任意時(shí)間、任意工序上進(jìn)行，讓你隨心所欲，得心應(yīng)手。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 增加金屬結(jié)構(gòu)件在動(dòng)載荷和腐蝕環(huán)境下的使用壽命 減少金屬結(jié)構(gòu)件在腐蝕疲勞下的維修費(fèi)用 在同樣的設(shè)計(jì)要求下，可使用更少的材料，從而減少了制造和運(yùn)行成本 大幅度提高高強(qiáng)合金鋼焊接接頭的焊接性能，拓寬了高強(qiáng)合金鋼的應(yīng)用領(lǐng)域； 增加了金屬結(jié)構(gòu)件在制造和使用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 減少了金屬結(jié)構(gòu)的使用和維護(hù)成本
學(xué)術(shù)論文摘要
- 廣泛應(yīng)用于船舶、橋梁工程、軍工、航空、航天、工程機(jī)械、電力、火車、汽車、鐵路、起重設(shè)備、石油鉆采、機(jī)械、壓力容器等行業(yè)焊接結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)制造過(guò)程中,用于大幅度提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命、消除焊接殘余應(yīng)力、減少焊接變形等；同時(shí)該裝置也普遍地應(yīng)用于對(duì)機(jī)械零件焊接修復(fù)部位進(jìn)行消除殘余應(yīng)力和強(qiáng)化處理；該裝置還可對(duì)金屬零件需要表面強(qiáng)化的部位進(jìn)行沖擊處理，以大幅度提高該部位的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。因此，超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備在機(jī)械制造業(yè)的制造和維護(hù)過(guò)程中具有廣闊的應(yīng)用前景，必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 沈正明;;機(jī)械振動(dòng)消除焊接件的殘余應(yīng)力[J];航空制造技術(shù);1980年01期 福崗;惠海云;;在補(bǔ)焊圓板中殘余應(yīng)力的聲彈性應(yīng)力分析[J];材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;1981年05期 陶永發(fā);楊煜生;;測(cè)定護(hù)環(huán)殘余應(yīng)力的解剖計(jì)算法[J];大型鑄鍛件;1981年01期 陶永發(fā);楊煜生;;非解剖法測(cè)定護(hù)環(huán)殘余應(yīng)力分布的原理[J];大型鑄鍛件;1981年04期 張全昌,郭進(jìn);閥體的電化學(xué)清砂[J];工程機(jī)械;1982年12期 王連誠(chéng);;淺談機(jī)械振動(dòng)的危害問(wèn)題[J];工業(yè)安全與環(huán)保;1982年02期
同類課題研究水平概述
- 超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備法是國(guó)外較流行的焊后處理、表面局部強(qiáng)化和消除殘余應(yīng)力的方法。該方法首先在前蘇聯(lián)的烏克蘭延生，于二十世紀(jì)六十年代在美國(guó)得到迅速發(fā)展，在第十三屆國(guó)際焊接學(xué)會(huì)上被公認(rèn)為是提高焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能最有效的方法，并在發(fā)達(dá)國(guó)家迅速得以推廣應(yīng)用，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備處理的工藝及設(shè)備已日趨完善，該方法的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輕巧，使用靈活方便、噪音小、效率高、成本低、節(jié)能、無(wú)污染。
