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超声波冲击提高焊接头疲劳强度的试验方法
点击次数:597 发布时间:2017-10-27
  超声波冲击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、和聚焦下的大能量,使金属表层产生较大的压塑性变形,同时超声波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。
  为了证实超声波冲击处理方法对提高焊接接头疲劳强度的良好效果,可进行了验证性对比疲劳试验。由于得到某一寿命下的疲劳强度需较多试件,研究其分散性则更加复杂。因此,可将试件分为三组,每组3个试件。*组试件不采用超声冲击处理;第二组试件在焊缝四道焊趾全部进行超声冲击处理。第三组试件只对焊缝一侧的两道焊趾进行冲击处理。将*组与第二组试验结果进行对比;考察第三组试件的疲劳断裂位置,进行补充验证。
  超声波冲击处理的实施方法:
  将超声冲击枪对准试件焊趾部位,且基本垂直于焊缝。冲击头的冲击针阵列沿焊缝方向排列。略施加一定的压力,使其基本在执行机构(冲击枪)自重的条件下,进行冲击处理。处理时,激励电流为0.。
  为了获得较好的改善疲劳强度的效果,以0.5m/min的处理速度,来回冲击处理4次。冲击处理过程中,冲击枪在垂直于焊缝的方向做一定角度的摆动,以便使焊趾部位获得更好的光滑过渡外形。
  试验材料及试件的制做方法:
  采用平板对接接头形式。试验材料为低碳钢Q235板材。试件的制备:采用刨削加工出“X”型坡口,然后利用手工电弧焊采用焊条进行双面焊接。在焊缝两面都形成明显的余高。焊后用铣床裁成条状试样。
  为了防止和减小在焊接试件时出现的角变形和错位,加工“X”型坡口时,采用在一个整体试件上两面刨削成“V”型而中心留有一定厚度的母材。且两个“V”型坡口一面略大,另一面略小。
  为了获得较明显的余高,及进一步防止出现角变形,施焊时,采用小规范进行焊接。先焊小的一面,并且采用两面分层交替焊,翻转两次。焊接结果表明:除个别试件出现轻微角变形外,未发现有错位现象,形成了较明显的余高。
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