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    超聲沖擊就是利用大功率的超聲波推動(dòng)沖擊工具以每秒二萬次以上的頻率沖擊金屬物體表面，由于超聲波的高頻、和聚焦下的大能量，使金屬表層產(chǎn)生較大的壓塑性變形，同時(shí)超聲沖擊波改變了原有的應(yīng)力場(chǎng)，產(chǎn)生一定數(shù)值的壓應(yīng)力，使超聲沖擊部位得以強(qiáng)化。超聲波驅(qū)動(dòng)電源通過電纜與設(shè)置在外殼內(nèi)的超聲波換能器連接，換能器的振動(dòng)輸出端部與變幅桿連接，變幅桿端部裝有沖擊針。超聲波驅(qū)動(dòng)電源將市電轉(zhuǎn)換成高頻高電壓交流電流，輸給超聲波換能器，然后超聲波換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，即超聲波。其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作往復(fù)伸縮運(yùn)動(dòng)，伸縮運(yùn)動(dòng)的頻率等同于驅(qū)動(dòng)電源的交流電流頻率，伸縮的位移量在十幾微米左右。變幅桿的作用一是將換能器的輸出振幅放大，達(dá)到100微米以上，另一方面對(duì)沖擊針施加沖擊力，推動(dòng)沖擊針高速前沖。沖擊針沖擊工件后，能量向焊縫傳遞，以達(dá)到消除內(nèi)應(yīng)力的作用。沖擊頭受工件的反作用后回彈，碰到高頻振動(dòng)的變幅桿后，再次受到激發(fā)，又一次高速度撞向焊縫，如此反復(fù)多次，完成沖擊作業(yè)。

 

二、超聲沖擊設(shè)備提高疲勞壽命的原理及效果

 

    超聲沖擊技術(shù)是一種消除部件表面或焊縫區(qū)有害殘余拉應(yīng)力，在工件表面形成壓應(yīng)力的方法，可以提高焊接件疲勞壽命和疲勞強(qiáng)度、、省時(shí)，推廣超聲波沖擊技術(shù)符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。焊后處理焊趾部位，降低余高造成的應(yīng)力集中，消除焊趾表面的缺陷，同時(shí)使焊趾處產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形，產(chǎn)生一定數(shù)值的殘余壓縮應(yīng)力，調(diào)整了焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)，并使焊趾部位材料得以強(qiáng)化和硬化。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明超聲沖擊可使鋼制焊接接頭疲勞強(qiáng)度提高60-180%，壽命延長(zhǎng)10-135倍，使鋁、鈦有色金屬焊接接頭疲勞強(qiáng)度提高了26-48%，壽命延長(zhǎng)了5-45倍，有效改善了焊接接頭及結(jié)構(gòu)的疲勞性能。