超声冲击对焊接结构残余应力的影响

超声冲击：能量小，频率低，聚焦性差，性能不稳定。
豪克能消除焊接应力作业图
山东华云机电科技有限公司
豪克能相对于超声冲击的优势
1、是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法（各种时效方法消除残余应力 的情况如下：振动时效 30～55％、热时效40～80%、豪克能时效80～100％）。 2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5-100倍。金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。 3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、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，使用起来简单方便）。 4、不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制，特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复时用于消除焊 接应力更显灵活方便。 5、可直接将焊趾处的焊接余高、凹坑、咬边处理成圆滑的几何过渡，从而大大降低应力集中系数。 6、可去除焊趾处的微观裂纹、熔渣缺陷，抑制裂纹的提前萌生。
超声冲击(UIT/UP)技术由世界闻名的乌克兰Paton焊接研究所在1972年最早提出，并由Paton焊接研究所和俄罗斯
“量子”研究院共同开发成功，最早用于前苏联海军船只的降低焊接残余应力，引入有益的压应力。1974年，
Polozky等人公开发表了将超声冲击技术应用于消除焊缝残余应力的文章。
超声冲击设备介绍：
山东华云机电科技有限公司
豪克能相对于超声冲击的优势
7、因为豪克能消除应力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、焊趾几何 形状、表面强化等，所以是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法，且有事半功倍之效果。
8、更适用于大型结构件的工地焊缝、超高超低处焊缝、焊接修复焊缝的消除应力处理。

（2）运用三维模型装配仿真对打磨掉干涉区域后的前承力机匣和IGB机匣进行模拟装配，结果显示可实现装配；（3）实物装配IGB机匣与打磨后的前承力机匣，可顺利完成装配；（4）装配后的发动机在完成其原定试验计划后，未出现任何潜在问题。

通过三维装配仿真可有效地为设计及排故等提供有力的技术支持，节省由于设计等不合理带来的返工、时间以及其他成本的浪费。

5结语目前发动机装配分析主要是对比典型民用航空发动机装配顺序和装配路径，定性地判断整机装配性，无法准确判断实际装配情况。

通过三维仿真装配技术，在方案设计阶段，建立发动机装配仿真模型，进行三维静态、动态干涉检查，规划整机装配路径，可最大程度地暴露并提前解决装配过程存在的干涉问题，保证实际装配可行性，提高装配效率，节约成本。

［参考文献］[1]雷相波.虚拟装配的3D空间动作路径方法研究[J].电脑编程技巧与维护，2019（12）：79-80.[2]田富君，田锡天，耿俊浩，等.基于视点跟随的装配路径规划与干涉检查研究[J].中国机械工程，2011，22（15）：1810-1814.[3]邵毅，余剑峰，李原，等.基于VMap的装配路径规划研究与实现[J].西北工业大学学报，2001，19（1）：118-121.[4]SUN J K,YANG C Y,QIU H H.Assembly Process PlanningBased on Tri-dimensional Visual Platform[J].Applied Mechanics and Meterials,2014,644/645/646/647/648/649/ 650:4805-4808.[5]徐丽英.基于CATIA V5平台模型装配过程中的干涉分析[C]//大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年年会论文集，2007：161-169.[6]杨家军，苏昭群，张明丽，等.基于虚拟现实技术的机构干涉分析[J].湖北工业大学学报，2010，25（4）：1-3.[7]穆塔里夫·阿赫迈德，张年松，郑力.加工中心虚拟装配建模及装配干涉研究[J].现代制造工程，2002（9）：14-16.[8]郑轶，宁汝新，刘检华，等.交互式虚拟装配路径规划及优选方法研究[J].中国机械工程，2006，17（11）：1153-1156. [9]刘检华，宁汝新，万毕乐，等.面向虚拟装配的复杂产品装配路径规划技术研究[J].系统仿真学报，2007，19（9）：2003-2007.[10]刘检华，宁汝新，姚珺，等.面向虚拟装配的零部件精确定位技术研究[J].计算机集成制造系统，2005，11（4）：498-502.收稿日期：2018-05-17作者简介：王秋阳（1985—），女，湖北襄阳人，硕士，工程师，主管设计师，研究方向：发动机总体结构设计。

关键词 ：转 向架 ；焊接接 头 ；超声冲击处理 ；疲劳 强度 ；疲 劳寿命
中 图 分 类 号 ：Ｕ２Ｏ ３ １ ７ ． ３ ：Ｕ２ Ｏ ４ ：Ｔ ５ ． １ ７ ． １ Ｇ４ ７ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
焊接 是转 向架 的基本 连接 形式 。但 由于焊 趾处 应 力集 中 、疲 劳强 度较 低 ，所 以成 为影 响转 向架构 架承 载能 力 的薄 弱环 节 。转 向架焊 接 接头 的疲 劳性
分别 为 ２ ５和 ３ ５ＭＰ ，提高 了 ２ ． ；超声 冲击处理后焊接接 头的疲劳寿命是处理前 的 ５ ￣５ ６ ２ ａ ２６ １ ９倍 。经过超声
冲击处理后 ，焊接接头焊趾处 的应力集 中程度 和焊接残余应 力降低 ，表明超声 冲击 处理对提 高 １Ｍｎ ６ Ｒ钢焊接接
头 疲 劳 性 能 具 有 著 的效 果 。
表 １ １１ ｔ 的 常 规 机械 性 能 ６￣ Ｒ钢
ｌ Ｌ／ ／ ／
／
焊缝
图 ２ 超声冲击示意 图
收稿 日期 ：２ ｌ一１３ ；修订 日期 ：２ １一５Ｏ Ｏ Ｏ１—０ ０ １Ｏ 一８ 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目 （ １６ ０ ０ ；江西省 自然科学 基金资 助项 目 （ ０９ ｃ ０ ６ ５０ ５１） ２ ０ ＧＺ ０ １ ）
第３卷 ， ５ ２ 第 期
２０ １ １年 ９月
文章 编号 ：１ ０ ６２ （０ ）０—０ ６０ ０ １４ ３ ２ １ １ ５０ ９ —４
中 国 铁 道 科 学
ＣＨ Ｉ Ａ Ｎ ＲＡＩ Ｗ ＡＹ ＣＩ Ｎ Ｃ Ｉ Ｓ Ｅ Ｅ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ５ １３ ．
Ｓ ｐｅ ｅ ，２ １ ｅ ｔ ｍｂ ｒ ０ １
超 声 冲 击 对 转 向 架 用 １ Ｍｎ 钢 焊 接 接 头 ６ Ｒ 疲 劳 性 能 的 影 响

4、残余应力测量的介绍
金陵船厂
磁测法残余应力测量
磁测法残余应力检测法主要是通过磁测法来测定铁磁材料在内应力的作用下 磁导率发生的变化确定残余应力的大小和方向。众所周知，铁磁材料具有磁 畴结构，其磁化方向为易磁化轴向方向，同时具有磁致伸缩性效应，且磁致 伸缩系数是各向异性的，在磁场作用下，应力产生磁各向异性。磁导率作为 张量与应力张量相似。通过精密传感器和高精度的测量电路，将磁导率变化 转变为电信号，输出电流（或电压）值来反映应力值的变化，并通过装有特 定残余应力计算机软件的计算机计算，得出残余应力的大小、方向和应力的 变化趋势。
经济型振动时效设备
数码交流振动时效设 备
2、振动时效的介绍
金陵船厂
交流与直流对比
2、振动时效的介绍
金陵船厂
设备的技术参数
参数 最大激振力（KN） 调速范围（r/min) 1000-8000 涵盖范围 10/20/30/35/40/50/65/80
稳速精度（r/min)
电机额定功率（Kw） 最大处理工件重量（T） 加速度显示范围 加速度测量 供电电压（V） 打印功能
2、振动时效的介绍
金陵船厂
振动时效设备原理
振动处理技术又称做振动消除应力，在我国又称做振动时效。它是将一个具有偏心 重块的电机系统（称做激振器）安放在构件上，并将构件用橡皮垫等弹性物体支承，通 过控制器起动电机并调节其转速，使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即 可达到调整残余应力的目的。可见，用振动调整残余应力技术是十分简单和可行的。
动测量和分析，快速显示X和Y方向残余应 力值，并显示各方向的平均应力曲线。并 可将测量结果和分析曲线打印，作为检验
依据永久保存。是目前唯一能进行三维应