L'impact ultrasonique améliore les performances de fatigue des soudures du titane

Mar 15, 2024

La technologie Ultrasonique Impact (UIT/UP) a été proposée par l'Institut ukrainien de recherche sur le soudage Paton de renommée mondiale en 1972, et développée conjointement par l'Institut de recherche sur le soudage Paton et l'Institut de recherche russe « Quantum », et a été utilisée dans l'ex-Union soviétique. pour la réduction des contraintes résiduelles dans les soudures et l'introduction de contraintes de compression bénéfiques dans les navires militaires.

La technologie d'impact par ultrasons est une méthode très efficace pour éliminer les contraintes de traction résiduelles nocives et introduire des contraintes de compression bénéfiques sur la surface du composant ou dans la zone de soudure. Équipement d'impact à ultrasons utilisant une énergie de haute puissance pour entraîner la tête d'impact avec une fréquence d'environ 20 000 fois par seconde, impact sur la surface de l'objet métallique, haute fréquence, haute efficacité et focalisation sous la grande énergie de sorte que la surface du métal produise une grande déformation plastique compressive ; en même temps, impact ultrasonique pour modifier le champ de contrainte d'origine, entraînant une contrainte de compression bénéfique ; impact à haute énergie de la température de surface du métal pour augmenter très rapidement, puis rapidement refroidi pour faire en sorte que l'effet de la zone de la couche superficielle de l'organisation métallique change, le site d'impact pour renforcer la surface du métal. Le site d'impact peut être renforcé.

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Dans le domaine des ultrasons à haute énergie (HPU), la technologie d'impact ultrasonique est devenue une direction de recherche prometteuse et le champ d'application a été étendu à une variété de matériaux, de composants et d'unités de soudage. Jusqu'à présent, la technologie d'impact ultrasonique en Russie, en Ukraine, en France, au Japon, en Norvège, en Suède, au Canada, aux États-Unis et dans d'autres pays dans les domaines des chemins de fer, de l'ingénierie maritime, des automobiles, des véhicules blindés, des engins de construction lourds, des pièces de machines, des avions, des ponts, le matériel roulant, les oléoducs, les machines et équipements chimiques et de nombreux autres domaines ont été appliqués.

L'impact ultrasonique est l'utilisation d'ultrasons de haute puissance pour promouvoir l'outil d'impact à plus de 20 000 fois par seconde d'impact de fréquence sur la surface des objets métalliques, en raison de la haute fréquence ultrasonique, de la haute efficacité et de la focalisation. sous la grande énergie, de sorte que la surface du métal produise une grande déformation plastique sous pression ; en même temps, des ondes de choc ultrasoniques modifient le champ de contrainte d'origine, entraînant un certain nombre de contraintes de compression ; de sorte que les pièces d'impact ultrasoniques soient renforcées. Alimentation d'entraînement ultrasonique à travers le câble et placée dans la coque du transducteur ultrasonique connecté à l'extrémité de sortie de vibration du transducteur et de la tige d'amplitude connectée à l'extrémité de la tige d'amplitude équipée d'une aiguille d'impact. L'alimentation électrique de commande ultrasonique convertit l'alimentation électrique en un courant alternatif haute fréquence et haute tension, qui est transmis au transducteur ultrasonique. Ensuite, le transducteur ultrasonique entrera de l'énergie électrique dans l'énergie mécanique, c'est-à-dire des ondes ultrasonores, qui sont exprimées sous forme de transducteur dans la direction longitudinale pour le mouvement télescopique alternatif ; mouvement télescopique de la fréquence équivalente à la fréquence du courant alternatif de l'alimentation d'entraînement, déplacement télescopique de plus d'une douzaine de microns environ. Le rôle de la tige d'amplitude est d'amplifier l'amplitude de sortie du transducteur, atteignant plus de 100 microns, d'autre part, l'impact de l'aiguille d'impact pour appliquer la force d'impact pour favoriser l'impact de l'aiguille vers l'avant à grande vitesse. Impact de l'aiguille d'impact sur la pièce, l'énergie est transférée au cordon de soudure, afin d'éliminer le rôle des contraintes internes. La tête d'impact par la réaction de la pièce après le rebond, rencontre la vibration à haute fréquence du levier d'amplitude, encore une fois par l'excitation, et encore une fois à grande vitesse sur la soudure, et ainsi de suite plusieurs fois, pour compléter l'impact de l'opération. Caractéristiques : puissance élevée, bon effet d'impact, haute fiabilité, longue durée de vie, léger, portable, très facile à utiliser, bien conçu, large utilisation d'économies d'énergie significatives, réduction des coûts.
Efficacité:

1, de sorte que la contrainte de traction résiduelle dans la couche superficielle de la soudure métallique soit transformée en contrainte de compression, augmentant ainsi considérablement la durée de vie en fatigue de la structure métallique.

2, modifier la couche superficielle de la structure du grain métallique, de sorte que la couche de déformation plastique, de sorte que la résistance et la dureté de la couche superficielle du métal soient considérablement améliorées.

3, améliorez la géométrie de la pointe de soudure et réduisez la concentration de contraintes.

4, modifier le champ de contrainte de soudage, réduire considérablement la déformation de soudage, améliorer la stabilité dimensionnelle de la pièce.

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