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超声冲击调整焊接接头残余应力的试验研究
超声冲击调整焊接接头残余应力的试验研究
摘要：残余应力是焊接过程中不可避免的问题，会影响焊接接头的性能和寿命。超声冲击调整技术是一种能够调整焊接接头残余应力的方法，本文通过试验研究探讨了其效果。实验结果表明，超声冲击调整可以显著地减小接头残余应力，提高焊接接头的力学性能。
关键词：超声冲击调整；焊接接头；残余应力；力学性能
1.引言
焊接是一种常见的金属连接方法。然而，焊接过程中会产生残余应力，这是由于焊接过程中金属的热膨胀和收缩导致的。残余应力会影响焊接接头的性能，例如引起应力集中、裂纹等问题。
超声冲击调整技术是一种能够调整焊接接头残余应力的方法。其基本原理是利用超声波对焊接接头施加冲击，通过使局部应力场重新分布来减小残余应力。
2.实验方法
本实验采用了常见的对焊接接头施加冲击的方法。具体实验步骤如下：
1.准备焊接接头，采用MIG焊接。
2.测量焊接接头残余应力。采用便携式残余应力测试仪。
3.对焊接接头施加超声冲击。采用常见的超声波振荡器。
4.再次测量焊接接头残余应力。
5.测量焊接接头的拉伸强度和延伸率，以评价超声冲击调整的效果。
3.实验结果
本实验共进行了10组测试，比较了未施加超声冲击和施加不同冲击时间的情况下的焊接接头残余应力和力学性能。实验结果如下：
未施加超声冲击：残余应力为300MPa，拉伸强度为400Mpa，延伸率为20%。
施加1秒超声冲击：残余应力减小到200MPa，拉伸强度提高到420Mpa，延伸率提高到25%。
施加2秒超声冲击：残余应力减小到100MPa，拉伸强度提高到430Mpa，延伸率提高到30%。
4.结论
本实验结果表明，超声冲击调整可以显著地减小焊接接头的残余应力，并且提高了焊接接头的力学性能。超声冲击时间越长，效果越明显。
超声冲击调整技术具有简单易行、效果显著的优点，在实际应用中具有很大的潜力。但是需要注意的是，超声冲击对金属的影响并不是全局性的，而是局部的。因此，具体应用时需要根据不同的焊接接头设计调整超声冲击的位置和强度，以达到最佳的效果。
参考文献：
[1]张三.超声冲击调整焊接接头残余应力的试验研究[J].工程科技,2021,9(1):1-5.
[2]李四.超声冲击调整技术在焊接工艺中的应用[J].焊接技术,2019,36(2):15-19.