[发明专利]一种提高焊接接头疲劳性能的压电式超声冲击装置

说明书

技术领域

本发明属于焊接设备类，尤其涉及焊接接头疲劳性能处理的装置。

                                背景技术

金属加工过程中，金属焊接是加工过程中常用的一种加工工艺。金属材料按形状、尺寸经焊接后，由于焊趾的应力集中及残余拉伸应力等因素的作用，通常焊接接头的疲劳性能远低于基本金属，焊接疲劳裂纹常起裂于接头焊趾处，由此导致如海洋采油平台、桥梁、机车车辆、船舶、飞机等大型焊接结构件事故时常发生，给人们的人身安全、工作、旅行、生活、财产等方面带来一些严重的损失和影响。因此，改善焊接接头的疲劳强度成了人们长期要解决的难题。通常人们常常采用锤击法、熔修法、喷丸法等来提高焊接接头及结构的疲劳性能，但其效率、效果及适用范围等方面都存在不少缺点和问题。近来人们采用磁致伸缩式超声冲击装置来对焊趾进行处理，以提高焊接接头的疲劳强度、延长其使用寿命。但由于磁致伸缩式超声冲击装置的损耗较大，效率只能达到30％左右；操作时易于发热，需用水、油等液体进行冷却等；且产品造价很高，体积和重量也较大，操作不方便，因而不利于在各种工作场所中推广、使用和操作。

                                发明内容

本发明的目的是提供一种提高焊接接头疲劳性能的压电式超声冲击装置，以解决上述难题。

本发明的目的这样实现的：一种提高焊接接头疲劳性能的压电式超声冲击装置，由超声波功率发生器、压电振动器、变幅杆、外壳构成。本发明将超声波功率发生器设置在箱体内，其一端与单相电源接线端连接，另一端由电缆连至压电式超声冲击枪。压电振动器与变幅杆由连接体连接后置于压电式超声冲击枪的外壳内。外壳与变幅杆的一端设置有盖体。盖体的另一端面置有冲击头，冲击头的端部设置有3只以上的冲击针孔，冲击针孔内置有冲击针。

由于本发明采用了以上的技术方案，在实际现场工作中，直接使用本发明的产品对焊接接头进行超声冲击，可显著提高焊趾的疲劳性能；并具有耗能少，输出功率大的特点。经实际操作与对比，本发明与同类磁致伸缩式超声冲击装置相比，在相同的工作频率下，超声冲击枪的体积减少300～600％，重量减轻40～100％，效率提高200～300％，焊接接头及结构的疲劳强度提高20～200％，疲劳寿命延长3～400倍。并具有在操作中不需要水等液体冷却，方便手持操作等特点，因而有着极好的实用价值和经济效益。

                               附图说明

图1是本发明的一种提高焊接接头疲劳性能的压电式超声冲击装置的示意图。

图2是本发明的一种提高焊接接头疲劳性能的压电式超声冲击装置中的压电式超声冲击枪的结构示意图。

图中；1、箱体      1-1、单相进线端    1-2、输出端      2、超声波发生器3、电缆      4、压电超声冲击枪  4-1、螺钉        4-2、连接体4-3、外壳    5、压电振动器      5-1压电陶瓷片    5-2、连接体6、变幅杆    6-1、凸出台阶      7、挡圈          8、弹性件9、盖体      10、冲击头         10-1、螺钉       11、冲击针12、进线端   13、把手           13-1、可调把手   14、长条形端面15、弧形曲面

                         实施方式以下结合附图对本发明的实施作如下说明：

在图1中，箱体1可设置为卧式或立式，一般小型场所或流动工地以前者为好。箱体1上可制有把手及轮盘。箱体1上一端设置有220V单相进线端1-1，采用单相电源进线，其与三相电源线相比使用场所更多、更灵活，更便于在小型室内场所或野外作业工地使用。箱体1内设置有数层格架，分别置有超声波发生器2中的可控整流器、逆变器、控制电路、匹配输出电路等并由导线顺序连接。箱体1上还设置有输出端1-2。电缆3分别与输出端1-2及压电超声冲动枪4的进线端12连接。其可采用普通电源线，也可采用同轴电缆，一般以后者为好。

在图2中，压电超声冲动枪4的外壳4-3可制成筒体形或其它形状。外壳4-3上制有把手13。为双手操作方便，可在外壳4-3的前端设置有调节方向的可调把手13-1。把手13的下端设有电源进线端12，电源进线端12处有导线连至压电振动器5。把手13处可设置有控制开关，便于操作时直接进行控制。