[实用新型]一种由超声振动滚压实现的止裂结构

说明书

本实用新型公开了一种由超声振动滚压实现的止裂结构，具有层基体，该层基体的顶底双面中有一面含有止裂结构，该止裂结构包括多条凸设在该含有止裂结构的面上且同向布置的条状凸起，该止裂结构通过超声振动器采用超声振动滚压实现。它具有如下优点：层基体中有一面含有止裂结构，止裂结构包括多条同向布置的条状凸起，止裂结构的材料能在某一特定方向上阻止(延缓)裂纹的扩展，且止裂结构通过超声振动器采用超声振动滚压实现，加工方便快速，生产效率高，加工出的止裂结构的可靠性高。

技术领域

本实用新型涉及一种材料领域，尤其涉及一种由超声振动滚压实现的止裂结构。

背景技术

断裂是造成构件毁灭性失效的主要形式，断裂发生的根本原因是材料(型材)原有缺陷形成裂纹及裂纹的扩展。裂纹的产生和扩展机理主要可以分为三类：循环载荷作用下的裂纹扩展、高温蠕变条件下的裂纹扩展和应力腐蚀作用下的裂纹扩展。裂纹失效的突然性使其成为许多重大事故发生的罪魁祸首。因此大量的研究致力于构件中微裂纹的预防和修复，现有研究主要集中在三个方面：

①已有裂纹修复方面，包括利用机械冲击形成表面合金硬化层，从而提高金属表面的抗疲劳能力，如专利CN201610359455.1所公开技术；利用激光处理使表面微裂纹发生闭合，如专利CN101239432A所公开技术；脉冲放电处理使微裂纹尖端变钝，减少应力集中，阻止裂纹扩展，如专利CN105429203A所公开技术；或者三种技术的复合处理技术，如专利CN98125434.9公开了一种利用机械冲击和激光冲击复合处理微裂纹的方法。

②止裂材料开发方面，包括在材料内部设置微胶囊，当裂纹扩展到微胶囊时，释放修复剂、固化剂等物质，如专利CN200710029991.6所公开技术，阻止了裂纹的进一步扩展；在材料内部设置高温粘结相，当达到一定温度时，粘结相熔化填充所产生的微裂纹，阻止其进一步扩展，如专利CN201310526168.1所公开技术，这种方法在控制高温蠕变失效时比较有效；在材料内部设置裂纹阻挡层，控制裂纹在材料中的扩展，同时裂纹阻挡层往往具有自修复功能，如专利CN200980113311.6所公开技术。

③止裂零部件设计方面，通过对构件应力集中部位的局部加强从而限制裂纹的产生和扩展，如专利CN201510981219.9和CN201210040846所公开技术。

现有止裂材料均需要对材料基本结构进行较大改变，影响了材料原有的物理力学性能(如强度下降、导热性能下降等)，材料的制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种由超声振动滚压实现的止裂结构，其克服了背景技术中构件中微裂纹的预防和修复所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种由超声振动滚压实现的止裂结构，具有层基体，该层基体的顶底双面中有一面含有止裂结构，该止裂结构包括多条凸设在该含有止裂结构的面上且同向布置的条状凸起，该止裂结构通过超声振动器采用超声振动滚压实现。

该多条条状凸起平行布置。

该层基体顶底双面中：第一面设有上述的止裂结构，第二面没有设上述的止裂结构。

该层基体的厚度为0.01～1mm；该止裂结构的条状凸起横穿整个层基体的长度或宽度方向，该每相邻两条条状凸起的间距为0.01～0.1mm，该条状凸起的凸起高度占层基体厚度的50％～80％。

该条状凸起呈D形条状凸起。

该D形条状凸起具有平面和连接平面的弧面，该平面固接在层基体。

该超声振动器包括滚压工具、超声波发生器和变幅杆，该超声波发生器连接变幅杆，该变幅杆连接滚压工具，该超声波发生器和变幅杆连接并配合使滚压工具产生超声振动，该滚压工具在层基体面上滚压形成止裂结构。