[发明专利]一种冲击针及使用其进行超声冲击消除焊缝应力的方法

说明书

本发明公开了一种冲击针及使用其进行超声冲击消除焊缝应力的方法，包括同轴且首尾依次连接的针头、过渡段和针尾；针头前端为球形，过渡段的直径大于针头直径，针尾直径大于过渡段直径，冲击针的长度为44mm±0.5mm，针头的长度为30mm±0.5mm。使用冲击针对焊缝冲击，针头前端与焊缝始终接触，冲击针与焊缝所在平面垂直；对焊趾部位进行处理过程中，冲击针在垂直于焊缝的方向持续进行±5°的来回摆动，并沿焊缝进行移动；冲击针沿焊缝移动至少两次后，完成冲击。冲击针能够垂直于焊缝表面进行冲击，且不易碰到探仪座上已加工完成的螺纹，避免了在振动冲击过程中对螺纹造成的损伤，提高了焊接应力消除效果。

技术领域

本发明属于超声冲击领域，涉及一种冲击针及使用其进行超声冲击消除焊缝应力的方法。

背景技术

航空发动机风扇机匣焊接组件在排故和大修过程中，需要对孔探仪座进行更换，采用氩弧焊工艺重新焊接孔探仪座，由于此时组件已处于最终使用状态，为控制零件变形，焊接完成后不能进行整体进炉热处理以消除氩弧焊焊缝应力。豪克能消除焊接应力技术是采用大功率高频率的超声能量冲击金属表面来消除焊接应力，对于不具备整体热处理条件的零件有着较大的优势，可应用于大修部件、局部补焊件的应力消除。

由于风扇机匣焊接组合件探仪座零件结构的限制，常规的豪克能设备冲击针长度较短，在对氩弧焊缝除应力过程中，振动座结构易对探仪座端头上的螺纹造成磕碰伤，同时由于探仪座结构产生干涉，振动针不能垂直于焊缝进行除应力，且局部焊缝热影响区振动针接触不到，造成焊缝除应力不能连续进行，应力消除效果不够理想。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种冲击针及使用其进行超声冲击消除焊缝应力的方法，冲击针能够垂直于焊缝表面进行冲击，且不易碰到探仪座上已加工完成的螺纹，避免了在振动冲击过程中对螺纹造成的损伤，提高了焊接应力消除效果。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种冲击针，包括同轴且首尾依次连接的针头、过渡段和针尾；

针头前端为球形，过渡段的直径大于针头直径，针尾直径大于过渡段直径，冲击针的长度为44mm±0.5mm，针头的长度为30mm±0.5mm。

优选的，针头与过渡段平滑过渡，过渡段与针尾平滑过渡。

优选的，过渡段的直径为6mm±0.2mm。

优选的，针头前端球形部位的半径为2.5mm。

一种超声冲击消除焊缝应力的方法，包括以下步骤；

步骤一，使用权利要求1-4任意一项所述的冲击针对焊缝冲击，针头前端与焊缝始终接触，冲击针与焊缝所在平面垂直，进行消除焊接应力；

步骤二，对焊趾部位进行处理过程中，冲击针在垂直于焊缝的方向持续进行±5°的来回摆动，并沿焊缝进行移动；

步骤三，冲击针沿焊缝移动至少两次后，完成冲击。

优选的，步骤一之前，检查焊缝表面粗糙度是否小于等于6.4μm，若大于6.4μm，则对焊缝表面进行打磨，直到焊缝表面粗糙度小于等于6.4μm。

优选的，步骤一之前，对所需冲击部位进行标记。

优选的，工作时，冲击针的冲击振幅为50μm。

优选的，沿焊缝进行移动时，冲击针的线速度为5-10mm/s。

优选的，冲击针的空载电流为0.7-0.9A，工作电流为0.4-0.6A。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：