功率超声在金属焊接中应用进展情况分析

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超声波金属焊接原理及应用详解

超声波金属焊接原理及应用详解

目录一、摘要 (2)二、超声波金属点焊接原理及特点 (2)1.超声波金属焊接的优点 (2)2.超声波金属焊接的不足 (3)3.影响超声波金属焊接质量的主要因素 (3)三、国内外研究现状 (4)1.研究现状国内 (4)2.国外研究现状 (5)四、制约国内超声波金属焊接技术发展的几个关键因素 (7)五、超声波金属焊接技术今后发展方向 (7)六、参考文献 (8)摘要:介绍了超声波焊接技术的基本原理、目前的发展状况,对目前国内外金属超声波焊接设备进行了简要介绍,对国内相关领域的发展进行了总结,分析了目前制约金属超声波焊接技术的关键因素和解决的对策,并对超声波技术的发展趋势进行了展望。

关键词:超声波焊接;发展状况;发展趋势The basic principles of ultrasonic welding technique and the present research status were presented, the metalultrasonic welding apparatus at home and abroad were briefly introduced, and the domestic developments in the relevant metalultrasonic welding areas were summarized. Moreover, the key factors that currently affect metal ultrasonic welding and thesolutions to these issues were analyzed, the development tendency of ultrasonic metal welding techniques was pointed out atthe end.Key words:ultrasonic welding; development status; development tendency超声波金属焊接还在电子工业、电器制造、新材料的制备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术方面都有很广泛的应用,量比电流焊接少得多,超声波邦定作为超声波金属焊接的一种小功率应用,常用于晶体管或集成电路引线的焊接。

超声辅助合成材料的研究及其应用

超声辅助合成材料的研究及其应用

超声辅助合成材料的研究及其应用超声是指波长小于20kHz的声波,它是一种具有高强度、高功率、高密度能量的物理能量。

近年来,在材料科学领域,超声已被广泛用于材料加工和材料改性。

超声辅助材料合成是一项利用超声波的能量来增强材料的反应速度、提高反应效率和产物品质的技术。

本文将探讨超声辅助合成材料的研究进展及其应用。

一、超声辅助合成材料的机理声波的传播是由压缩波和拉伸波所组成的,当超声波作用于反应体系时,它能够产生一系列的效应,包括涡流、湍流、破碎和折叠等,这些效应可以使物质分子之间的距离缩短,分子之间的相互作用增强,从而提高反应速度和产物品质。

1. 涡流效应涡流是指超声波作用下产生的流体旋转运动,它可以使反应物分子之间的相互作用增加,从而促进反应的进行。

2. 湍流效应湍流是指流体中的流动变得不规则和混乱,这种混乱的运动可以增加分子之间的相互作用,加快反应的进行。

3. 破碎效应超声波的波动作用下,一个粒子在介质中运动时会受到压缩和拉伸力的作用,这种力的作用可以使粒子表面的结构发生断裂,同时也可以使分散状态的颗粒聚集成块,形成新的反应体系。

4. 折叠效应超声波的作用可以使反应体系中的物质发生起伏运动和折叠运动,使物质分子的受力变化,从而改变分子的构型,影响反应的速度和效果。

二、超声辅助合成材料的应用在材料科学领域,超声辅助合成材料已被广泛应用于缩短反应时间、提高反应效率、改善产物质量等方面。

下面分别从树脂、陶瓷、金属三个方面来探讨超声辅助合成材料的应用。

1. 超声辅助树脂固化树脂是一种重要的高分子材料,在制备复合材料、模型制作、涂料涂装等领域有着广泛应用。

在树脂固化过程中,超声波可以增加固化剂分子之间的碰撞频率,加快反应速度。

同时,超声波还可以使反应溶液中的气泡消除,防止在固化过程中产生孔洞,提高了固化剂和树脂的固化效率和品质。

2. 超声辅助陶瓷制备陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀、硬度高的非金属材料,广泛应用于航空、电子、汽车等高技术产业。

金属结构焊缝超声波相控阵检测技术

金属结构焊缝超声波相控阵检测技术

金属结构焊缝超声波相控阵检测技术摘要:在金属结构项目开展的阶段焊缝问题一直以来是影响工程质量的关键,因此必须要掌握科学的技术,对焊缝的形式进行全面的了解,从而掌握焊缝的特征以便采取有效的措施进行处理。

因此,本文结合实际以超声波相控阵检测技术为例,对该技术在金属结构焊缝检测中的应用情况进行探讨,希望在本轮的论述后,能够给该领域的工作人员提供一些参考。

关键词:金属结构;焊缝检测;超声波;相控阵检测;技术应用引言工业超声检测中涉及到的超声波相控阵检测技术有着极为重要的现实价值,在当前的技术应用中得到了深层次地发展。

伴随着计算机电子技术的优化,这样的一种技术在行业内部获得了更多的认可。

因此对超声波相控阵检测技术的应用要点进行全面探讨,掌握技术的应用方法,对提高金属结构焊缝检测的水平有着重要帮助。

1金属结构T型焊缝特点1.1裂纹缺陷对于裂纹来说,主要针对的是金属原子结合过程中因破坏等不良的情况而在新界面产生的缝隙。

因裂纹产生的环境等的不同,又有着热裂纹和冷裂纹以及再热裂纹等的区别。

焊接处理的过程中,裂纹有着极为严重的危害,因此相关的处理务必要重点关注,以切实地保障焊接施工的稳定与高效。

1.2气孔缺陷此类情况多与焊接过程中未能有效处理熔池气体等有关,进而出现了空穴等的不良情况。

因此类情况的出现减少了焊缝的有效截面,这样条件下的焊接接头的质量即会因此下降,相关的处理也会受到不良的影响。

1.3夹渣缺陷此类情况主要针对的是焊接过后的熔渣,未熔的焊条等即这方面的情况有着很大的关系。

因这样的情况极易造成尖端应力集中的不良情况,相应的危害性极为突出,因此相关的处理应重点关注。

1.4未焊透缺陷此类情况主要与金属未熔化等有关,进而影响到了焊缝金属的有效处理。

这样的条件下,焊缝的机械结构强度即会随之下降,未焊透的缺口部位也会出现应力集中的不良情况。

因此类缺陷的危害性极大,因此应做好针对性的防控。

1.5未熔合缺陷此类情况主要与焊缝金属与母材金属的不良熔化等有关,因此应做好相应的优化,这样才能切实地保障相关处理的稳定与高效。

金属材料超声表面强化技术的研究与应用进展

金属材料超声表面强化技术的研究与应用进展

90科学技术Science and technology金属材料超声表面强化技术的研究与应用进展徐 莉(酒钢集团榆中钢铁有限责任公司,甘肃 兰州 730104)摘 要:当前我国经济和科技都在不断进步,工业也随之发展。

工业品的质量会受到工业品材料的影响。

当前在我国金属材料的用量较大,用途也较为广泛,很多相关科学家都在不断研究和探索关于增强金属强度和性能的方法。

本文针对金属材料超声表面强化技术的研究和应用进行进行深入分析和探索,供读者参考。

关键词:金属材料;超声表面强化技术;研究;应用中图分类号:TG668 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)11-0090-2 收稿日期:2020-06作者简介:徐莉,女,生于1989年,汉族,甘肃武威人,本科,助理工程师,研究方向:金属材料及热处理。

1 超声冲击处理技术众所周知,超声处理技术是我国目前应用较为广泛的技术,大功率的超声是这一技术中最关键的驱动能量。

超声处理技术能够有效进行电能与机械能之间的转化。

磁致伸缩转换能器和压电陶瓷是超声冲击处理技术能够顺利工作的关键因素,机械能会转化为变幅聚能,然后对焊件的表面造成冲击,使材料表面形成塑性形变,从而极大降低焊接操作过程中产生的残余应力,还能够有效提高抗疲劳性[1]。

超声冲击处理技术又称为超声表面强化技术。

超声冲击处理技术是由20世纪70年代前苏联的科学家发明的,1990年法国开始对超声冲击技术进行研究,美国于1995年开始了在桥梁结构上应用超声冲击处理进行研究,我国也是从20世纪90年代开始探索和研究冲击处理技术,冲击处理与焊接接头疲劳强度之间的关系是我国的主要研究领域。

经过我国相关科学家研究发现,工件的接头如果经过超声冲击后,那么其抗疲劳性就会大幅度提高[2]。

而且,这一研究成果目前已经在焊接行业当中广泛应用。

用超声冲击技术对焊接接头进行处理后,不仅能够提高焊接接头的抗疲劳性,还能够在很大程度上降低焊接以后工件上残留的应力。

超声波检测技术在焊接中的应用

超声波检测技术在焊接中的应用

超声波检测技术在焊接中的应用超声波检测技术是一种常用的非破坏性检测方法,广泛应用于焊接行业。

通过使用超声波来探测焊接缺陷,可以有效地提高焊接的质量和可靠性。

本文将探讨超声波检测技术在焊接中的应用及其优势。

首先,超声波检测技术可以用于焊接缺陷的定位和评估。

焊接是一种将金属材料通过熔化和凝固的过程连接在一起的方法。

然而,在焊接过程中可能会产生各种缺陷,如气孔、夹杂物和裂纹等。

这些缺陷会降低焊接接头的强度和可靠性。

通过使用超声波检测技术,可以精确地定位并评估焊接缺陷的性质和大小。

这有助于焊接工程师及时发现潜在的问题,并采取相应的措施进行修复。

其次,超声波检测技术可以用于焊接质量的在线监测。

传统的焊接质量检测方法主要依靠目视检查和摸感来判断焊接接头的质量。

这种方法容易受到操作人员主观意识和经验的影响,无法提供准确的定量数据。

而超声波检测技术可以实现焊接质量的在线监测,通过实时记录并分析超声波信号的特征参数,可以准确判断焊接接头的质量是否符合要求。

这种方法不仅提高了焊接接头的质量控制水平,还可以大大降低产品的废品率和后续维修的成本。

此外,超声波检测技术还可以用于焊缝的无损检测。

在焊接过程中,焊缝是焊接接头的主要部位,也是最容易出现问题的地方。

传统的焊缝检测方法主要依靠 X 射线检测和磁粉检测,但这些方法存在辐射和污染环境的风险。

而超声波检测技术不仅能够检测焊缝内部的缺陷,如气孔和夹杂物,而且可以检测到焊缝周围的应力集中区域。

这对于精确评估焊接接头的结构完整性和使用寿命至关重要。

此外,超声波检测技术还具有实时性和高精度的特点。

焊接过程中,超声波检测技术能够快速传播并反射回来,提供实时的检测结果。

这为焊接工程师提供了及时调整焊接参数和操作流程的机会,以实现最佳的焊接效果。

同时,超声波检测技术具有高精度的特点,可以探测到微小缺陷和细小的焊接裂纹,从而提高了焊接质量的控制水平。

总之,超声波检测技术在焊接中的应用具有重要的意义。

超声波在钢铁冶炼中的应用技术

超声波在钢铁冶炼中的应用技术

超声波在钢铁冶炼中的应用技术在钢铁冶炼生产过程中,超声波技术已经成为一种较为广泛应用的新型技术。

超声波在钢铁冶炼中主要应用于测量、密封和控制等方面,在特殊应用的钢铁冶炼中也有着很好的应用效果。

本文将从理论和实际应用两个方面,探讨超声波在钢铁冶炼中的应用技术。

一、超声波原理超声波是一种频率高于20kHz的声波,通常将频率大于100kHz的声波称为超声波。

由于其频率高,所以在传播过程中会出现少量的衰减。

另外,超声波还能产生比常规音波更高的声压,具有能量密度高、穿透能力强等显著特点,这也是使得超声波技术在钢铁冶炼中得到广泛应用的原因。

以超声波在材料中的传播和反射为基础,开发出了一系列的超声检测方法和仪器,用于检测材料的内部缺陷和表面质量。

二、超声波在钢铁冶炼中的应用技术1、超声波测量超声波测量作为一种非接触的检测手段,已经被广泛应用在钢铁冶炼中。

钢铁成分和组织的变化会影响声波在钢材中的传播,超声波测量能够通过对声波的反射和折射,得到钢材的纵波速度、剪切波速度和杨氏模量等物理参数。

这些物理参数与钢材的变形、屈服强度和延伸性等性能密切相关,因此在钢材生产过程中经常使用这些技术进行质量的检测。

2、超声波密封在钢铁冶炼中,需要进行爆炸性处理、加热、制造和液压等工艺,这些工艺都需要进行密封操作,以防漏点和泄漏。

超声波密封技术能够改变钢材中的组织结构,促进钢材自身的材料流动性,从而增强材料的粘附性和密度,使得钢材之间的结合更加紧密、牢靠,能够大大提高密封性和防漏性能。

3、超声波控制超声波不仅可以测量物体的内部缺陷和表面质量,也可以对材料进行加工和控制。

超声波在钢铁冶炼中的加工和控制方面主要包括:超声波振动加工、超声波调控熔炼、超声波振动冷却等。

这些技术的应用能够不仅提高生产效率,而且还能够大大改善钢铁的物理性能。

三、超声波应用案例1、超声波检测机电能工业部门通常使用超声波检测仪器来测试各种可安装和铆合的机件和构件。

超声波在金属材料检测中的应用技术研究

超声波在金属材料检测中的应用技术研究

超声波在金属材料检测中的应用技术研究超声波是一种高频声波,其频率通常大于20kHz。

在材料检测领域,超声波可以被用来检测材料的内部结构和缺陷,因为其在不同的物质中传播速度不同,当遇到材料内部变化时会反射和折射,从而可以用来分析材料的性质和质量。

本文将探讨超声波在金属材料检测中的应用技术研究以及其未来发展趋势。

一、超声波技术在金属材料检测中的应用1.超声波测厚利用超声波的探测机理,可实现对材料表面和厚度的高精度测量,这对于生产过程控制和质量检测具有很大意义。

一般来讲,检测金属材料的厚度,超声波在极薄、中、厚板材、金属管材上的应用是相对容易的。

根据超声波穿透金属材料和表面反射的多次干扰,可以判断出厚度和表面状况。

2.超声波探伤超声波探伤是在金属材料内部寻找缺陷和裂纹的一种无损检测方法。

在实际生产中,常常会遇到金属材料内部的开裂、疲劳和裂纹等缺陷问题,这些问题可能会影响金属材料的使用寿命和安全性,因此必须对其进行检测和修复。

超声波探伤技术就是一种通过超声波来检测材料内部缺陷表面性质的方法。

利用超声波的传播特性分析测量信号来诊断材料缺陷的构成及尺寸等参数,从而达到探测材料内部缺陷的目的。

二、超声波技术在金属材料检测中的发展趋势1.高度自动化和集成化随着技术的发展,检测设备已经向高度自动化和集成化方向发展。

相比于传统的手动操作需要大量的人力物力,现代化的超声波探伤设备可以实现自动检测、自动测量、自动分析和自动报告。

这种高度自动化和集成化的检测方案,大大减少了人力和物力成本,同时也提高了检测的精度和效率。

2.微型化和便携化未来超声波检测设备尺寸更小、质量更轻将是一个重要的发展趋势。

随着微型化和便携化的技术的出现,超声波检测设备将会变得更加小巧轻便,操作简单易用,使得检测不再受限于场地和检测环境,什么时候,什么地方都可以进行检测。

3.智能化和数字化智能化和数字化是未来超声波检测设备的另一个重要发展方向。

通过物联网等技术手段,将超声波检测设备与其他设备和设施相互连接,构建智能化信息化系统,可以进行集中化的检测和监控。

功率超声的主要应用及研究进展

功率超声的主要应用及研究进展

土超磁致伸缩材料制成的大功率换能器在超声技 术 中获得 大规模 应用 。 目前 , 人在 研究 磁致 伸 缩 有 材料与压电材料的结合 , 用此结合材料研制的换能 器一 经成 功 , 有新 的应 用前 景 。 将会
维普资讯
三 、 率 超 声 的 主 要应 用 功
在功率 超声 领域 , 应用 最广 的是 夹 心式 压 电换 能器 , 可用 于 超声 清 洗 、 超声 焊 接 等 。压 电超 声 换 能器 的发 展过 程 中 , 高 压 电 材料 的性 能 是 关 键 。 提
环境保护等部门得到越来越广泛的应用。
二 、 率 超 声 的产 生 功
在功率 超声 领域 , 能 的产 生 主要 通 过三 种不 声 同的方法 , 即流 体 动力 法 、 电效 应 法 以及 磁致 伸 压
的 阻燃 、 速热交 换 、 加 超声 干燥 、 超声 除 泡沫 以及 液


刖 旨
体 中的油 水乳化 、 速 晶体 化过 程等 。 加
2 .基 于压 电效应原 理 工 作 的换 能 器称 为压 电
换 能 器 ‘ m
功 率超 声是 利 用 超声 振 动 能 量来 改 变 物 质 组 织 的 结 构 、 态 、 能 、 加 速 这 些 改 变 的 过 状 功 或 程 。l _( l 由 于 功 率 超 声 处 理 技 术 具 有 许 多 特 点 , 他 处理技 术 比较 , 能 大 幅 度提 高 处 理 速 与其 常 度和效 率 , 高处 理质量 和完成 一 般技 术不 能完 成 提 的处理 工作 。 因而 , 在工 业 、 业 、 防 、 农 国 医药卫 生 、
的微 小气泡 主要 从事 两种运 动 : 一是 气 泡 的振 荡及 生长 过程 ; 是气 泡 的压缩及 崩 溃 过程 。前 者 称 为 二

金属材料焊接过程中超声无损检测技术的运用研究

金属材料焊接过程中超声无损检测技术的运用研究

金属材料焊接过程中超声无损检测技术的运用研究1. 引言1.1 研究背景金属材料焊接是各种工业生产中常见的连接方式,通过熔接、压焊等方法将金属部件连接在一起。

在焊接过程中可能会产生焊接缺陷或缺陷,如焊缝孔洞、夹杂物、气孔等,这些缺陷会对焊接接头的性能和质量产生不利影响。

及时准确地检测焊接缺陷成为焊接质量控制的重要环节。

超声无损检测技术通过发送超声波来探测焊接接头中的缺陷情况,根据声波在材料中的传播和反射情况,可以准确地检测出焊接缺陷的位置、形状和大小。

超声无损检测技术在金属材料焊接质量检测中具有重要的应用价值。

【2000字】1.2 研究意义金属材料焊接是一种常见的加工工艺,在制造业中具有广泛的应用。

焊接过程中可能会出现焊接缺陷,如气孔、夹杂物、裂纹等,这些缺陷会影响焊接接头的性能和质量。

为了确保焊接接头的质量和可靠性,需要对焊接接头进行检测和评估。

传统的焊接检测方法存在一定的局限性,无法完全满足对焊接缺陷的准确检测和评估需求。

2. 正文2.1 金属材料焊接技术概述金属材料焊接是一种重要的加工方法,通常用于将两个或多个金属部件连接在一起。

金属材料焊接技术包括多种方法,如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。

在金属材料焊接过程中,往往需要对焊接接头进行质量检测,以确保焊缝的牢固性和完整性。

金属材料焊接技术是一门涉及材料科学、力学、热学等多个领域的综合技术。

在焊接过程中,金属材料的物理性能、化学性能以及微观结构都会发生变化,因此需要综合考虑多方面因素来选择合适的焊接方法和参数。

金属材料的选择在焊接过程中起着至关重要的作用。

不同种类的金属具有不同的熔点、热导率、热膨胀系数等,这些因素都会影响焊接接头的质量。

在进行金属材料焊接时,需要根据具体的工件要求选择合适的金属材料,并确定适当的焊接工艺。

在实际的金属材料焊接中,除了考虑焊接材料的选择外,还需要注意焊接接头的准备、预热、焊接速度等因素。

只有在严格遵守焊接工艺规范的前提下,才能保证焊接接头的质量。

解析:超声波增材制造技术

解析:超声波增材制造技术

解析:超声波增材制造技术近年国外发展起一套新的超声波增材制造技术,它采用大功率超声能量,以金属箔材作为原材料,利用金属层与层之间振动摩擦产生的热量,促进界面间金属原子相互扩散并形成界面固态物理冶金结合,从而实现金属带材逐层叠加的增材制造成形,同时将固结增材过程与数控铣削等减材工艺相结合,实现了超声波成形与制造一体化的超声波增材制造技术。

与高能束金属快速成形技术相比,超声波增材制造技术具有温度低、无变形、速度快、绿色环保等优点,适合复杂叠层零部件成形、加工一体化智能制造,在航空航天、器装备、能源、交通等尖端领域有着重要的应用前景。

1、超声波金属焊接的发展超声波金属焊接技术是19 世纪30 年代偶然发现的。

当时在做电流点焊电极加超声波振动试验时发现不通电流也能进行焊接,因而发展了超声金属冷焊技术。

虽然超声波金属焊接技术的发现比超声波塑料焊接要早,但目前应用较广的还是超声波塑料焊接,这是因为超声波塑料焊接对于焊头质量和换能器功率的要求要比金属焊接低得多。

所以,由于受超声波换能器功率的限制,多年来超声波焊接技术在金属焊接领域没有得到很好的应用和发展,主要局限于金属点焊、滚焊、线束和封管4个方面。

超声波增材制造装备的关键是大功率超声波换能器,美国采用推-挽(push-pull)技术,通过将两个换能器串联,成功制造出了9kW 大功率超声波换能器,推- 挽(push-pull)式超声波换能器原理如图1 所示。

大功率超声波换能器的出现使得超声波焊接技术能够对一定厚度金属箔材实现大面积快速固结成形,为超声波增材制造技术的发展奠定了技术基础。

2、超声波固结成形机理超声波固结成形技术是采用大功率超声波能量,以金属箔材作为原料,利用金属层与层之间振动摩擦而产生的热量,促进界面间金属原子的相互扩散并形成固态冶金结合,从而实现逐层累加的增材制造成形。

图2为超声波固结原理示意图,当上层的金属箔材在超声波压头的驱动下相对于下层箔材高频振动时,由于摩擦生热导致箔材之间凸起部分温度升高,在静压力的作用下发生塑性变形,同时处于超声能场的金属原子将发生扩散形成界面结合,从而实现金属逐层增材固结成形制造。

焊接技术的新进展与应用

焊接技术的新进展与应用

焊接技术的新进展与应用现代焊接技术的新进展和应用在现代生产制造过程中,焊接技术被广泛应用。

仅在船舶、建筑、桥梁、航空、军工等领域中,焊接技术就扮演了重要角色。

不论是传统的手工电弧焊还是自动化的激光焊接,都得到了进一步的发展和应用。

本文旨在介绍现代焊接技术的新进展和应用。

1.新进展1.1 激光焊接技术的进步激光焊接技术已经被应用于多种领域,如航空航天、精密机械加工和自动化生产线。

随着技术的发展,激光焊接已经被广泛应用于汽车和航空工业。

激光焊接的好处在于零件的热影响面积非常小,焊接质量高、速度快和焊接接缝小且精确。

近年来,激光焊接技术已经出现了许多进步。

例如,激光高功率密度、高速度、高质量等特点正在成为未来大规模工业生产所需。

1.2 超声波焊接技术的发展超声波焊接技术在汽车工业、医疗设备和电子行业中得到了广泛应用。

超声波焊接是将两个塑料部件通过高频振动连接,该技术的优势包括高效、精确和节能。

随着技术的发展,超声波焊接技术已经取得了一定的进展。

例如,通过改进振动头和振动辅助系统,提高超声波焊接的速度、质量和稳定性。

此外,超声波焊接技术还可以用于复合材料和非常规材料。

2.应用2.1 汽车制造在汽车制造过程中,焊接技术是一个不可或缺的环节。

车身结构的强度和稳定性有赖于焊接技术的质量。

在汽车制造中,常用的焊接技术有手工电弧焊、激光焊、激光钎焊等。

例如,现代汽车生产线上全自动焊接技术的应用,产生了高精度、高质量和高产量的效果。

同时,这项技术还能够保证车身的稳定性和安全性。

2.2 船舶制造焊接技术在船舶制造行业中也扮演了重要角色。

船舶结构的瞬时载荷、弯曲应力和振动等因素使得船舶焊接技术要求高。

随着现代技术的发展,激光焊接成为了船舶制造中首选的焊接技术之一。

激光焊接可以消除焊接接缝的变形,提高焊接质量和效率。

因此,它被广泛应用于船舶外壳、船舱和舵等部件中。

2.3 飞机制造在飞机制造中,要求焊接接缝的质量较高,如航空铝、钛合金等金属素材往往需要采用高质量和无缝的焊接技术。

金属材料超声无损检测技术应用研究

金属材料超声无损检测技术应用研究

金属材料超声无损检测技术应用研究金属材料超声无损检测技术是一种利用超声波对金属材料进行缺陷检测和性能评估的方法。

它具有非接触、非破坏、实时性强、灵敏度高等优点,被广泛应用于制造业、航空航天、能源等领域。

本文将以金属材料超声无损检测技术的应用研究为主题,分析其在不同领域的实际应用情况。

首先,金属材料超声无损检测技术在制造业中的应用越来越广泛。

在金属制品的生产中,超声波可以用来检测材料的内部气孔、夹杂物、裂纹等缺陷,并根据缺陷的位置、形状、大小以及数量等参数进行评估,以确保产品质量。

此外,超声波还可以用来检测金属零件的厚度变化、材料硬度分布等性能指标,为后续的加工和组装提供参考。

其次,金属材料超声无损检测技术在航空航天领域有着重要的应用。

在航空航天器的制造过程中,金属材料超声无损检测技术可以对涡轮叶片、航空发动机等关键部件进行缺陷检测,以确保其结构的完整性和功能的可靠性。

此外,该技术还可以用来对航空航天器的空间结构进行监测和评估,以及对耐高温材料的性能进行研究和改进。

再次,金属材料超声无损检测技术在能源领域的应用也十分重要。

在电力、核能等领域,超声波可以用来对燃料棒、管道、焊接接头等部件进行缺陷检测,以确保设备的安全运行和性能稳定。

此外,超声波还可以用来测量材料的应力分布,对材料的疲劳寿命进行评估,并对固体材料的声学性能和电磁性能进行研究,为能源设备的设计和优化提供数据支持。

最后,金属材料超声无损检测技术在环境保护和安全监测领域也有着广泛的应用。

超声波可以用来检测金属结构的腐蚀、氧化等状况,对环境中的污染物进行快速检测和定量分析,并能够对管道、桥梁、隧道等重要设施的结构健康状况进行监测和评估。

此外,超声波还可以用于地震勘探和地质探测,在找矿、灾害预警等方面发挥重要作用。

综上所述,金属材料超声无损检测技术在制造业、航空航天、能源以及环境保护和安全监测等领域的应用都发挥着重要作用。

随着科学技术的不断进步和实践经验的积累,相信该技术将会越来越成熟,并为各个领域的发展做出更多贡献。

超声技术在材料加工中的新进展

超声技术在材料加工中的新进展

超声技术在材料加工中的新进展超声技术是一种非常有前途的技术,它可以在材料加工过程中起到很重要的作用。

近年来,随着科技的不断进步,超声技术也得到了不断的完善和发展。

本文主要讨论超声技术在材料加工中的新进展,包括超声振动切削、超声往复振动穿孔、超声辅助喷涂等方面。

一、超声振动切削超声振动切削是一种先进的材料加工方式。

在这种加工方式中,通过超声波来产生高强度的振动,将刀刃与工件产生较小的接触力,从而实现高效、高精度和高光洁度的切削加工。

与传统的切削方式相比,超声振动切削能够减少因切削力产生的热变形、热源等问题,在切削过程中减少了工件的变形和热效应。

同时,由于振动刀具能够切削更薄、更硬的材料,因此在加工金属、塑料和陶瓷材料方面有很广泛的应用。

近年来,随着超声技术的不断发展,超声振动切削技术也在不断优化和改进。

例如,研究人员利用超声振动切削技术开发出了一种新型的切割刀具,可以实现更高的质量和效率。

此外,还有研究人员使用超声振动切削技术加工纤维增强材料,提高了加工精度和表面质量。

二、超声往复振动穿孔超声往复振动穿孔技术是一种高效、高精度的穿孔方式。

传统的穿孔方式通常采用机械切割或激光穿孔,但由于这些方法受到材料的限制,很难达到高精度的效果。

超声往复振动穿孔技术通过超声波的作用实现穿孔,并可以在一定程度上改善传统穿孔方法的缺陷。

目前,超声往复振动穿孔技术已经在微电子、微机器人、精密制造等领域得到了广泛应用。

例如,在电子芯片的制造过程中,使用超声往复振动穿孔技术可以实现更高的精度和可靠性。

三、超声辅助喷涂超声辅助喷涂技术是一种新兴的涂层技术。

该技术通过超声波的高频振动使涂料微粒受到激励,形成颗粒的聚合体,从而形成更加均匀和致密的涂膜。

与传统的涂层方式相比,超声辅助喷涂技术可以提高涂层的质量和成形率,并且节省材料成本。

近年来,该技术已经在汽车制造、建筑物防水材料、涂料喷涂等领域得到了广泛的应用。

总体来看,超声技术在材料加工中的新进展主要集中在超声振动切削、超声往复振动穿孔和超声辅助喷涂等方面。

超声波金属焊接的研究现状与展望

超声波金属焊接的研究现状与展望
图 l 所示 。
④焊接过程无需采用水冷和气体保护,被焊工件
的 变形 很 小 .焊接 完 成 后 工件 无 需 进 行 退火 等 热 处 理 。超 声波金 属焊 接过程本 身包 含着对 焊接件表 面氧 化层 的破碎清 理作用 。焊 面清洁美 观 ,无 需像其 他焊
收 稿 日期 :2 l 一 9 2 OO 0—9
⑤金属的超声波焊接不用焊条 ,焊接区不通电 ,
不直 接 对 被 焊 金属 加 热 。焊接 同一 工 件金 属 ,与 焊
2 ・ 专题 综 述 ・
焊 接技 术
第3 9卷 第 l 2期 2 l 0 0年 1 月 2
条 电弧 焊 、气 焊相 比 ,超 声波 焊能 耗要小 得多 。
许多学 者对超 声波焊 接能否 达到金属 熔点形 成一
②金属超声波焊机可进行点焊 、连续焊 ,其焊接
速 度快 。在应用 范 围方 面 ,即使材料 间 的物理性 能相
差悬 殊 .也 能很好 地焊 接 :还 可进行其 他方法 无法奏 效 的金属箔 片 、细丝 、微小 的器 件及厚 薄悬殊 、多层 金属 片 的焊接 。
不 向工 件输送 电流 ,也 不 向工件施 以高 温热源 ,只是
声 波焊 接机 理 ,他 们 通过 S M 图来 观察 金 属微 观 组 E
⑦ 由于超声波发生器是功率电子线路 ,易于实现
电气控制 ,能很好 地与计 算机配 合进行 焊接控制 ,从 而达到高精度 的焊 接 。并且 易 于实现焊接 的信息 化和
自动 化 。
织 和能量角度 分析 。最后得 出结论 :认 为铜片与 铜管
⑥由于不需要添加焊剂,不污染被加工物 ,不产
生任何焊 渣 、污 水 、有 害气体 等废物污染 ,因而是一 种节能环保 焊接 方法 。

超声波检测技术在焊接中的应用

超声波检测技术在焊接中的应用

超声波检测技术在焊接中的应用焊接是一种常见的金属加工方法,被广泛应用于制造业中。

然而,焊接过程中会出现一些缺陷,如焊接疏松、焊缝裂纹等,这些缺陷可能导致焊接结构的失效。

为了及时发现和修复这些焊接缺陷,超声波检测技术成为一种非常有效的方法,它能够准确地检测焊接缺陷并提前预警。

超声波检测技术利用超声波的传播和反射原理,通过对焊接部位进行超声波的发射和接收,分析接收到的超声波信号,从而判断焊接部位是否存在缺陷。

这种技术具有非接触、无破坏性的特点,可以对焊接结构进行全面、快速、准确的检测。

首先,超声波检测技术可以用于焊接质量的评估。

在焊接过程中,焊接质量是非常重要的,它直接影响焊接结构的强度和可靠性。

通过超声波检测技术,可以对焊接缺陷进行定性和定量分析,如焊接疏松、气孔、裂纹等。

这些缺陷的存在会导致焊接结构的强度下降和疲劳寿命缩短。

通过及时发现这些缺陷并采取适当的修复措施,可以提高焊接质量,保证焊接结构的可靠性。

其次,超声波检测技术可用于焊接过程的控制。

在焊接过程中,焊接参数的选择和控制对焊接质量有着至关重要的影响。

传统的焊接质量控制方法主要依靠目视检查和经验判断,这种方法存在主观性和人为因素的影响。

而超声波检测技术可以实时监测焊接过程中的缺陷情况,通过对焊接质量的定量评估,可以实现焊接过程的自动控制。

通过及时调整焊接参数,可以避免焊接缺陷的产生,提高焊接效率和质量。

此外,超声波检测技术还可用于焊接接头的可靠性评估。

焊接接头是焊接结构的核心部分,其质量对整个结构的安全性和可靠性有着重要影响。

通过超声波检测技术,可以对焊接接头进行全面的检测,判断焊接接头的完整性和质量。

只有确保焊接接头质量良好,才能保证整个焊接结构的可靠性,避免出现意外事故。

综上所述,超声波检测技术在焊接中的应用具有非常重要的意义。

它能够准确地检测焊接缺陷,提前预警,并且可以用于焊接质量的评估、焊接过程的控制以及焊接接头的可靠性评估。

通过充分利用超声波检测技术,可以提高焊接质量,确保焊接结构的安全和可靠性。

超声波辅助金属冶炼技术

超声波辅助金属冶炼技术
通过超声波的强化作用,铜冶炼过程 中的传质和传热过程得到改善,从而 提高铜水质量,优化成分。同时,该 技术能够缩短冶炼周期,提高生产效 率。
其他金属的超声波辅助冶炼探索
总结词
探索阶段、潜力巨大、待进一步研究
详细描述
目前,超声波辅助冶炼技术在铝、钢铁和铜等金属的冶炼中已经得到广泛应用。然而,对于其他金属 的超声波辅助冶炼仍处于探索阶段。尽管如此,该技术具有巨大的潜力,有待进一步深入研究。
超声波的振动能量可以激活金属熔体中的原子或分子的运动,促进金属原子或分子的重 新排列,有助于金属的形核和晶体生长。
超声波对金属氧化物分解的影响
01
超声波能够加速金属氧化物的分 解,使其更容易还原为金属单质 。
02
在超声波的作用下,金属氧化物 分解过程中产生的气体能够更快 地逸出,减少气孔和夹杂物的形 成。
超声波对金属结晶过程的影响
超声波可以改变金属结晶过程中的热 力学和动力学条件,促进金属晶体的 形核和生长。
超声波的振动能量可以打碎已经形成 的晶体,使其重新排列形成更加细小 、均匀的晶体结构,提高金属材料的 力学性能。
超声波对金属纯度与性能的改善
超声波辅助金属冶炼技术可以降低金属中的杂质含量,提高 金属的纯度。
降低能耗
超声波的强化作用可以降低金属 冶炼所需的温度,从而减少能源 消耗。
当前面临的挑战与问题
设备成本高
目前超声波辅助金属冶炼 1
设备成本较高,限制了该 技术的广泛应用。
稳定性不足
4
目前超声波辅助金属冶炼 技术的稳定性有待提高, 以保证连续生产的可靠性 。
技术成熟度不够
2
尽管该技术具有许多优点
,但其技术成熟度有待进
减少环境污染。

超声波在精密加工中的应用研究

超声波在精密加工中的应用研究

超声波在精密加工中的应用研究超声波技术是一种在材料加工过程中非常重要的工艺技术,它可以增强处理效果,优化工件质量,缩短加工周期,降低能源消耗。

近年来,随着科学技术的进步和工业化生产的不断发展,超声波技术在精密加工领域发挥的作用越来越大。

本文将探讨超声波在精密加工中的应用研究。

一、超声波在金属加工中的应用1. 拉伸加工中的应用超声波在拉伸加工中的应用较为普遍,它可以使金属材料在最小的变形条件下达到极限变形程度。

超声波是基于共振原理,在振幅足够大时,其作用力可以远远超过传统的拉伸加工。

目前,超声波拉伸加工已广泛应用于锻造、压铸、拉伸等金属加工领域。

2. 表面处理中的应用超声波在金属表面处理中的应用主要包括超声波磨料、超声波打磨、超声波除锈等。

这些处理方式可以使金属表面更加平滑,减少金属表面的缺陷,提高金属表面的质量和稳定性。

3. 金属切削加工中的应用超声波在金属切削加工中的应用与其他技术相比具有独特的优势,它可以提高加工质量,缩短加工周期,降低加工成本等。

目前,超声波在金属切削领域已得到广泛应用,如超声波加工中心、超声波切割机、超声波皮带磨削机等。

二、超声波在非金属加工中的应用除了在金属加工中广泛应用之外,超声波技术在非金属加工领域中也发挥了不同的作用。

1. 塑料加工中的应用超声波技术在塑料加工领域中具有广泛的应用前景,主要包括超声波焊接、超声波水处理和超声波清洗等。

这些应用可以提高产品的品质和稳定性,同时缩短生产周期。

2. 陶瓷加工中的应用超声波在陶瓷加工中的应用主要包括超声波破碎、超声波磨料和超声波鼓磨等。

这些应用可以提高陶瓷工件的质量和精度,同时降低加工难度和成本。

三、超声波在医疗领域中的应用除了在工业领域中应用之外,超声波技术在医疗领域中也具有广泛的应用。

超声波在医疗领域中的优点在于非侵入性、无放射性、低成本和可重复使用等方面。

目前,超声波医疗设备已非常普及,主要包括超声波诊断仪、超声波手术机和超声波治疗仪等。

超声波在冶金中的应用研究

超声波在冶金中的应用研究

超声波在冶金中的应用研究
近年来,随着科学技术的发展,超声波在冶金中的应用越来越广泛,其在冶金工艺中的应用已经得到了广泛的重视。

超声波技术的出现不仅可以改善冶金工艺的效率,而且可以改善冶金工艺的安全性和环境友好性,从而提高冶金产品的质量。

超声波在冶金工艺中有多种应用,其中最常用的是冶炼过程中的法兰分离。

一般情况下,在冶炼过程中,由于坩埚内的熔剂沉淀物会形成聚合物或凝胶,从而使坩埚内的温度升高,熔剂蒸发速度加快,导致出现有害的烟气和水蒸气等有害物质,这就是传统冶金法中无法解决的问题。

超声波可以解决这个问题,它可以利用高频声波的震动,使坩埚内的熔剂及其沉淀物把内部能量释放到外部,从而使坩埚内温度降低,减少了熔剂蒸发速度,从而降低了有害物质的排放。

此外,超声波还可以应用于冶金氧化反应中,有助于加速氧化反应的速度,提高反应的效率以及有效的改善产品的质量。

通过超声波的高频震动可以改善氧化反应的条件,使氧化反应的速率加快,进而改善产品的质量。

此外,超声波技术也可以用于冶金过程中的熔化分离,可以帮助分离混合熔融物,而无需加热和冷却高温熔融物。

超声波技术可以通过均匀的高频震动,在冶炼过程中使混合熔融物产生微小的微气泡,这些微气泡会提升混合熔融物的表面特性,改善物料的流动性,从而加快分离过程。

最后,超声波技术也可以用于改善冶金产品的性能,可以通过高
频震动使材料的晶体结构发生变化,从而改善物料的力学性能和热学性能,从而改善冶金产品的质量。

综上所述,超声波技术在冶金工艺中的应用正在不断发展和完善,不仅可以改善冶金工艺的效率和安全性,而且可以改善冶金产品的质量。

未来,超声波技术将在冶金行业得到更广泛的应用,成为关键的技术支撑。

超声波焊接及其发展状况

超声波焊接及其发展状况

超声波焊接特点及其发展状况摘要:超声波焊接如今在工业中的应用越来越广,本文将重点介绍超声波焊接的原理,方法,工艺参数,并结合具体实例,研究超声波焊接在工业上的应用。

关键词:原理;应用实例;工艺参数引言:在科学技术飞速发展的当今时代,焊接已经成功地完成了自身的蜕变。

很少有人注意到这个过程何时开始,何时结束。

但它确确实实地发生在过去的某个时段。

我们今天面对着这样一个事实:焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。

而且,随着相关学科技术的发展和进步,不断有新的知识融合在焊接之中,而超生波焊接正是这个家族中的一名新成员。

1.超声波焊接原理:通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区(即两个焊接的交界面)处声阻大,因此会产生局部高温。

又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。

当超声波停止作用后,让压力持续,有些许保压时间,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料本体强度。

2. 超音波的熔焊应用方法2.1熔接法:以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密,并免除采用辅助品所带来的不便,实现高效清洁的熔接。

2.2铆焊法:将超音波超高频率振动的焊头,压着塑胶品突出的梢头,使其瞬间发热融成为铆钉形状,使不同材质的材料机械铆合在一起。

2.3埋植:藉着焊头之传道及适当之压力,瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留入塑胶孔内,固定在一定深度,完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度,可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。

2.4成型:本方法与铆焊法类似,将凹状的焊头压着于塑胶品外圈,焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定,且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形,及化妆品类之镜片固定等。

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功率超声在金属焊接中的应用进展情况分析摘要:本文作者根据多年来的工作经验,对功率超声在金属焊接中的应用进展情况进行了分析,具有一定的参考意义。

关键词:功率超声;金属焊接;应用
中图分类号: tk226+.2 文献标识码: a 文章编号:
0.引言
超声焊接是功率超声理论和技术在金属和塑料焊接上的应用,功率超声理论和技术的发展促进了超声焊接技术的发展。

超声焊接分为超声金属焊接和超声塑料焊接。

超声波金属焊接和塑料焊接由于所焊接的材料的不同,它们的功能和原理略有不同,但是他们的基本设备还是相同的,具有超声波发生器和换能器振动系统。

本课题研究的是金属超声焊接。

1功率超声施振系统构成简介
用于超声金属焊接的超声施振装置一般由超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头等组成。

产生功率超声的方法主要有两种,一种是利用电声换能器产生,另一种是利用流体动力来产生,在金属焊接领域中,常用的是电声型换能器功率超声产生系统。

超声波发生器又叫超声电源,它的作用是将工频交流电转换为超声频电振荡信号,以供给工具头端面往复振动的能量。

换能器的作用是将高频电振荡信号转换成机械振动。

根据其转换原理不同,有磁致伸缩式和压电式两种。

目前功率超声中应用最广的是能量转换效率更高的压电换能器,尤其是夹心式纵向压电换能器。

超声波变幅杆又称为超声变速杆或超声聚能器,其作用是放大换能器所获得的超声振幅,以满足超声作用的需要。

2直接超声波焊接
2.1 原理及特点
直接超声波焊接是通过声学系统的高频弹性振动以及在工件间静压力的夹持作用下实现焊件之间的连接,其原理如图 1 所示。

它由超声电源、换能器、变幅杆和焊头(又名上声极或劈刀)组成。

换能器将超声电源提供的超声频电能转换为纵向高频振动,通过变幅杆将位移振幅放大传给焊头,焊头在受压下在焊件表面作强烈的超声振动。

这时两被焊件在垂直压力下作高频摩擦,使粗糙表面剪切变形,产生温升和塑性流动,同时去除和分散表面氧化膜,最终使得两表面紧密接触而连接。

此种焊接过程中没有电流直接流进焊件,也没有高温热源(如电弧、电子束等)注入焊件。

这种焊接是通过被焊区域表层金属原子的互相扩散或互相接近状态下进行的固相结合,因此是一种固态连接。

研究表明,摩擦、塑性流动以及温度是实现超声焊接的三个互为依赖的主要因素,其中摩擦起主导作用,它不仅是焊接中的主热源,而且通过排除氧化膜为纯净金属表面间接触创造了条件。

塑性变形的难易直接决定材料超声焊接的难易。

因此材料的硬度和屈服强度在超声焊接中起重要作用,强度和硬度越大越难焊接。

图 2 显示各种金属材料的超声可焊性,可焊接的金属列在图的上部,从al 到 zr,同种材料或它们的合金沿对角线列出,由该
图可看出,除 ge 和 si 外,绝大多数材料可以和它们本身或合金焊接。

从图中可知,铝具有优异的焊接性,可以与列出的所有材料焊接,易焊金属还包括铜合金和稀有金属(金、银、铂)。

另一方面,铁及其合金、高温金属(如 mo 和 w),尽管可与一些材料焊接,但仅限于材料很薄的情况。

2.2 焊接类型
点焊:其装置如图 1 所示。

点焊的面积决定于被焊件材料、厚度和焊机功率。

在焊接不同厚度的组合焊件时,功率超声应从比较薄的焊件一方导入,焊接参数也是根据薄焊件的厚度来确定的。

缝焊:焊接工具头为圆盘形,整个换能器振动系统在焊接过程中可以连续滚动,所以又叫滚焊。

这种设备广泛用于金属箔材或薄金属带的连接。

环焊:它利用特殊设计的变幅杆和工具头将扭转振动施加到焊件上来完成超声焊接,焊缝为圆形。

扭转振动容易得到较大的位移振幅,常用于金属壳如晶体管壳的封装。

对焊:用功率超声把焊件从端口对接起来的一种焊接方法,是近年来新开发的一种方法。

2.3 应用
直接超声金属焊接的实际应用优势正为很多行业所认识,对它的研究与应用也日益深入。

目前,直接超声金属焊接最主要的用途是在电子和汽车等领域,下面仅举几例。

连接所有电器部件的导电线束是汽车正常运行的命脉。

传统线束采用压接方式,汽车奔跑于复杂路况或经长期使用,压接端子易产生物理及机械性能退化而松散甚至脱落,导致汽车线路失效,甚至造成短路而引发火灾。

超声焊接可使导线间实现牢靠的焊接,其焊点具有比原材更好的拉伸及抗撕裂能力,因而成为汽车制造业广泛使用的技术。

3间接超声波焊接
3.1 熔化焊
长期研究表明,功率超声作为一种外场导入凝固金属中对细化凝固组织、防止偏析、去除夹杂和气体等都有明显的作用。

与铸造过程中引入功率超声相似,在电弧焊和电渣焊中引入功率超声,可细化焊区组织,使形成热裂纹倾向大大降低,对特种钢焊缝金属的耐蚀性有良好的影响。

再者,功率超声的弥散作用提高了元素的相互溶解度,使得可以将难熔的固体微粒加到熔化金属中去,也可以把在一般条件下彼此不混合的金属制成合金。

因此,功率超声也可作为将变质元素和合金元素加入于焊缝、并使其沿焊缝截面均匀分布的有效方法。

增加不同金属的溶解度,可以发现一系列堆焊金属新的性能,而且有可能取得在实践中或理论方面有兴趣的新成分。

功率超声还对焊池金属有除气作用。

因此,功率超声可以用来提高焊缝的力学性能。

超声作用于焊池的方式如图3 所示,可以直接作用于焊池,也可以通过基体和附加焊丝间接作用。

此外,在电弧焊中,还可通过
对使用的焊条施加超声来对焊缝结晶过程产生影响,但此种方式对焊缝组织改变不大。

通过焊件基体作用于焊池的方式对焊接热影响区的组织也可产生影响。

功率超声在熔化焊中的应用研究较早,主要研究国家为前苏联,近年来在国内外也有研究。

3.2 压力焊
压力扩散焊是适应原子能、航空、航天及电子工业等尖端技术领域的需要而迅速发展起来的一种特种焊接方法。

焊接时常常引入高温高压,以利于原子间的扩散。

因为利用超声波可以消除氧化膜,在扩散焊接过程中引入超声波振动则可大大加速扩散过程。

如图4 所示,这是前苏联的一种真空扩散焊装置,用于焊接活泼金属。

因为活泼金属在极短的时间内也能氧化,所以利用超声来消除氧化膜层。

3.3 钎焊
在钎焊中,超声振动系统产生的弹性能通过表面空穴作用减少或去掉金属氧化膜而获得良好的界面润湿,而且润湿面积随超声能量的增加而增加。

cu 的平板在超声作用下,双面氧化膜都能被去除而获得良好润湿,而且润湿面积随超声能量增加而增加。

硬钎焊的高次品率与界面上由钎剂堆积和钎料铺展不均而致的孔洞气泡有关,引入超声振动可大大减少孔洞,使钎料铺展更为均匀,并控制接头厚度,这样银钎料可减少为原来的 25%,可控厚度为0.025~0.038 mm(未超声时为 0.063~0.127 mm),同时减少了次品率。

此外,超声钎
焊还可实现异种金属材料及金属基复合材料的快速高强度连接。

3.4 超声冲击处理
焊接接头处的疲劳裂纹往往萌生于焊趾部位,这是因为焊趾部位往往是应力集中和焊接缺陷集中最为严重的地方,同时在焊趾部位形成的残余拉应力场也助长了疲劳裂纹的扩展。

焊趾超声冲击处理是近年来发展起来的一种改善焊接接头疲劳性能的新技术。

这种技术具有效率高、无噪声等优势,是一种高效低成本改善焊接接头疲劳性能的技术。

研究表明,焊趾超声冲击处理可以有效地改善焊缝与母材过渡区的形状,降低应力集中系数,同时提高了金属表面层的强度,调整焊接残余应力场,在应力集中处产生了有利的压应力。

经过超声冲击处理的焊接构件的疲劳强度可以相当于或高于母材的疲劳强度,且对不同种类的金属和合金都有明显效果。

超声冲击系统与一般功率超声振动系统结构组成相似,只是工具头为较细的冲击针,以便输出更大的超声振动强度。

在振动冲击处理过程中,冲击针头将高能机械振动传递给工件,使以焊趾为中心的区域内的焊接接头表面接受足够的能量产生塑性变形。

超声冲击处理目前在国外已成为比较流行的焊后处理、表面局部强化和消除焊接残余应力的方法。

然而,国内对此的应用研究尚处于起步阶段。

4结语
目前,功率超声在直接金属焊接方面的技术已相对成熟,工业应用也较多,而在间接超声金属焊接方面的工业应用却有限,很多
尚处于试验研究阶段,功率超声金属焊接应用的机理方面亦有待深入研究。

但是,由于功率超声对材料本身和环境无污染,并且耗能少,效率高的自身优势,以及相关物理、材料、电子等领域科学技术的飞速发展使大功率超声设备和耐高温变幅杆的生产成为可能。

因此,我们有充分理由相信功率超声在金属材料焊接领域的研究和应用会倍加受到关注和重视,从而得以迅速发展。

参考文献
[1] 曹凤国.超声加工技术[m].北京:化学工业出版社,2005.
[2] 陈思忠.我国功率超声技术近况与应用进展 [j].声学技术,2002,21(1-2):46-49.
[3] 王爱玲, 祝锡晶, 吴秀玲.功率超声振动加工技术[m].北京:国防工业出版社,2007.。

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