HEATS 发表于 2010-9-12 15:31:35

电弧超声技术及应用

<p>  1成果简介</p>

<p>  电弧超声的创新点在于实现了将“电弧不仅仅作为产热机构,同时作为超声发射机构”的构想。它的基本原理是利用电弧的变阻性负载特性激励出电弧超声。这种方法克服了常规超声产生方法耦合困难和参数不易调节的缺点,使功率超声在工程实践中的应用向自耦合、频率和能量实时调节的方向发展,利用超声声流和空化等多种效应对加工质量产生改善作用。</p>

<p>  目前,已经研制成功宽带大功率的电弧超声激励装置(包括连续波和脉冲波两种激励方式),研究了电弧超声的激发和控制特性,并把此项技术成功应用于焊接、喷涂、表面改性等材料<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/26/1.html" title="转到加工企业">加工</a>领域,申请了国家发明专利“一种用电弧激发超声波的方法”,即将获得授权。</p>

<p>  2应用说明</p>

<p>  ●电弧超声技术在焊接中的应用</p>

<p>  在焊接中,焊缝区晶粒粗大、热影响区组织长大、焊缝残余应力较大且有应力集中现象、焊缝的冲击韧性下降等是<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/26/1.html" title="转到焊接企业">焊接</a>过程中容易出现的普遍现象,而且不仅仅局限于某一种或几种材料和<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/26/1.html" title="转到焊接企业">焊接</a>方法。电弧超声的产生与焊接材料和焊接方法无关,仅受到外加激励源特性和电弧等离子体高频特性的影响。通过对多种材料(A3、45、16MnDR、09MnNiDR、1Cr18NiTi、TC4等)和多种焊接方法(手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊、TIG、MIG等)的电弧超声焊接实验,证明了电弧超声作为一种通用的方法,不受焊接材料和焊接方法的限制,对于改善焊缝接头组织的综合性能有明显的作用,为提高焊接接头组织的性能提供了一种全新而且有效的方法。</p>

<p>  (1)碳钢焊接</p>

<p>  对多种钢材的实验表明,电弧超声的引入,对于细化焊接接头组织的晶粒、改善热影响区组织、改善焊缝区应力分布等都有明显的作用,大大提高了焊接接头组织的综合性能;同时,还发现了许多在常规焊接条件下难以实现的新现象。</p>

<p>  对A3钢交流埋弧自动焊,在电弧超声作用下,焊接接头组织的热影响区发生明显的变化。激励超声的频率升高,“热影响区”的宽度增加,并且呈指状分布。微观金相分析表明,在电弧超声作用下,“热影响区”的组织不再是晶粒过度长大的薄弱环节,而是细小的等轴晶,表现出正火组织的优良特性。</p>

<p>  对45钢手工电弧焊,加入50kHz的电弧超声后,焊缝区组织明显细化。电弧超声对焊缝中柱状晶的生长具有抑制作用,并使焊接接头组织发生显著变化。常规焊接时焊缝组织为较多的先共析铁素体和侧板条状铁素体;当激励源的中心频率约50kHz时,粗大的联生结晶组织得到明显的细化,焊缝金属形成较多的针状铁素体。</p>

<p>  (2)低温钢焊接</p>

<p>  对低温钢09MnNiDR埋弧自动焊,通过焊接试样的熔合区与热影响区的形态分析,观察到焊缝中柱状晶生长受到抑制,组织细化而且分布均匀。对试样进行低温冲击韧性试验,证实焊缝区和热影响区的冲击韧性有不同程度的提高,尤其在50kHz激励频率下,09MnNiDR焊缝区冲击韧性提高近50%,热影响区则提高80%以上。</p>

               
页: [1]
查看完整版本: 电弧超声技术及应用

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网