目前,焊接结构广泛地应用于国民经济的各相关领域中,可以说焊接结构的应用在一定程度上促进了现代工业的发展。然而,由于焊接应力和变形的存在直接影响到焊接结构性能、安全可靠性和制造工艺性。所以它一直是焊接界关注的重要问题之一。超声冲击法是一种焊后改善焊接接头残余应力的新工艺。本文主要针对这种方法所用的超声冲击设备进行研究。超声冲击技术就是利用大功率的超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面,由于超声波的高频、高效和聚焦下的大能量,使金属表层产生较大的压塑性变形；同时超声冲击波改变了原有的应力场,产生一定数值的压应力；使超声冲击部位得以强化。在对改善焊接残余应力的超声冲击设备的结构和功能进行分析的基础上,确立了超声冲击设备的整体方案。超声冲击设备由两部分组成:超声波发生器和执行机构。执行机构包括超声换能器、变幅杆和冲击头。超声波发生器应具有产生足够功率及所需频率的交流电的主回路,以及频率跟踪控制系统和输出功率控制系统。 由于稀土超磁致伸缩材料是当今室温下具有最大磁致伸缩系数的材料,比压电陶瓷高一个数量级,在低磁场下就可获得巨应变,并且具有机电耦合系数高、能量密度高、响应速度快等优点。故设计了以超磁致伸缩换能器作为核心部件的执行机构,针对超磁致伸缩换能器进行了计算并设计出了它的具体结构和尺寸,应用CAXA软件绘制出了部分零件的二维图,以及超磁致伸缩换能器的总体结构图,然后应用CATIAV5软件对换能器进行了三维可视化实体装配建模。并通过计算设计了圆锥形变幅杆和冲击头,应用CATIAV5软件对变幅杆和冲击头进行了三维可视化实体建模。 对超声冲击工艺进行分析,了解实际工作中功率和频率的变化情况,分析超声冲击设备声学系统的电声特性和超声冲击处理特性,提出超声波发生器功能和结构的总体设计思想,建立了超声波发生器的主回路,完成了超声波发生器中谐振频率自动跟踪和输出功率自动控制系统的电路设计,并对频率自动跟踪系统中的鉴相器进行MATLAB仿真。

　　超声冲击设备技术的应用彻底解决了热时效存在的诸多问题，，可就地针对焊缝进行时效处理，不需要更换场地。而且大大降低了时效成本，改善了时效效果的不确定性。

　　超声冲击设备利用大功率的能量推动冲击头以每秒约4万次的频率冲击金属物体表面，高频、高效和聚焦下的大能量使金属表层产生较大的压缩塑性变形；同时超声冲击改变了原有的应力场，产生有益的压应力；高能量冲击下金属表面温度极速升高又迅速冷却，使作用区表层金属组织发生变化，冲击部位得以强化，应力得以消除或均化。

　　设备特点:

　　★工件焊接应力消除率可达到100%并产生理想压应力，是目前国内外消除焊接残余应力的理想设备。

　　★ 独有的稳频、恒幅控制电路，完全排除普通超声消除应力设备的现场危险性

　　★ 可提高焊接接头疲劳强度50％-120％，疲劳寿命延长5-100倍。

　　★ 不受工件形状、结构、材质、重量、钢板厚度、场地之限制。

　　★ 用于消除焊接残余应力可完全替代热处理等时效方法。

　　★ 超声冲击设备枪专业设计，彻底消除了传统时效设备和同行业设备操作笨重，现场无法操作的难题，减少了现场人员劳动量。

　　★ 对大型结构件的焊缝现场处理、超高超低焊缝处理、焊接修复焊缝的应力消除效果更佳。

　　★ 经济、实用、环保、节能、安全、无污染。

　　技术参数:

　　1、输出功率:1500W

　　2、输出频率:40KHz

　　3、输出振幅:100um

　　4、换能器类型:德国压电换能器

　　5、最大连续工作时间:16h

　　6、冷却方式:风冷

　　7、处理速度:0.1m~0.3m/min

　　8、电压:AC 220V 50HZ

　　9、控制系统尺寸:468x460x185mm

　　10、超声冲击设备尺寸:长 330 mm 手柄直径 75 mm

　　安装调试:我公司一律对用户进行上门安装调试，技术人员会根据客户的不同要求，提供针对性的解决方案。

　　售后服务:保证公司客户最低一年的免费保修期。让客户解除后顾之忧。

　　适用范围

　　（1）船舶与海洋工程

　　（2）铁路与公路桥梁的焊接处

　　（3）管道与压力容器

　　（4）焊接结构复杂、高拘束状态下的超大型的构件

　　（5）工程机械、起重机械

　　（6）受交变动载荷威胁的易疲劳件