Soudure de traitement par impact ultrasonique pour le soudage des métaux, pistolet à impact par ultrasons

Soudure de traitement par impact ultrasonique pour le soudage des métaux,  pistolet à impact par ultrasons

 

Le principe du pistolet à impact ultrasonique pour améliorer les performances de fatigue des joints soudés.  Le pistolet à impact ultrasonique  consiste à utiliser des ultrasons de haute puissance pour pousser l'outil d'impact à impacter la surface des objets métalliques à une fréquence de plus de 20 000 fois par seconde. En raison de la haute fréquence, du rendement élevé des ondes ultrasonores et de la grande énergie sous focalisation, la couche superficielle métallique est soumise à une déformation plastique compressive importante ; en même temps, l'onde de choc ultrasonique modifie le champ de contrainte d'origine et une certaine valeur de contrainte de compression est générée ; la partie d'impact ultrasonique est renforcée. La source d'énergie d'entraînement ultrasonique est connectée au transducteur ultrasonique disposé dans le boîtier externe par l'intermédiaire d'un câble, et l'extrémité de sortie de vibration du transducteur est connectée au cornet, et l'extrémité du cornet est dotée d'une broche d'impact. La source d'énergie d'entraînement ultrasonique convertit l'énergie commerciale en un courant alternatif haute fréquence haute tension et la transmet au transducteur ultrasonique. Ensuite, le transducteur ultrasonique convertit l'énergie électrique d'entrée en énergie mécanique, c'est-à-dire en onde ultrasonore, qui s'exprime sous la forme d'un mouvement télescopique alternatif du transducteur dans la direction longitudinale ; la fréquence du mouvement télescopique est égale à la fréquence du courant alternatif de la source d'énergie motrice, et le déplacement du déplacement télescopique est supérieur à dix environ micromètres. Le rôle du cornet est d'amplifier l'amplitude de sortie du transducteur à plus de 100 microns. D'autre part, la force d'impact est appliquée à l'aiguille d'impact pour pousser l'aiguille d'impact vers l'avant à grande vitesse. Une fois que l'aiguille d'impact a impacté la pièce, l'énergie est transférée à la soudure pour obtenir l'effet d'élimination des contraintes internes. Une fois que la tête d'impact a rebondi par la réaction de la pièce à usiner, après avoir heurté le cornet de vibration à haute fréquence, elle est à nouveau excitée et frappe à nouveau le cordon de soudure à grande vitesse, de sorte que l'opération d'impact soit terminée à plusieurs reprises.

Caractéristiques : puissance élevée, impact élevé, fiabilité élevée, longue durée de vie, poids léger, portable, facile à utiliser, bien conçu, largement utilisé, économe en énergie et faible coût.

Efficacité : 1. Étirement résiduel dans la couche superficielle des soudures métalliques La contrainte devient une contrainte de compression, ce qui augmente considérablement la durée de vie en fatigue de la structure métallique. 2. La structure des grains métalliques dans la couche superficielle est modifiée pour produire une couche de déformation plastique, de sorte que la résistance et la dureté de la couche superficielle métallique soient considérablement améliorées. 3. Améliorez la géométrie du bout de soudure et réduisez la concentration des contraintes. 4. Modifiez le champ de contrainte de soudage, réduisez considérablement la déformation de soudage et améliorez la stabilité dimensionnelle de la pièce.

 

 

Le but du pistolet à impact ultrasonique est de fournir un dispositif d'impact avec une force d'impact élevée et une fréquence d'impact élevée pour les défauts du dispositif d'impact mécanique ordinaire.

 

La source d'énergie d'entraînement ultrasonique est connectée au transducteur ultrasonique disposé dans le boîtier externe par l'intermédiaire d'un câble, et l'extrémité de sortie de vibration du transducteur est connectée au cornet, et l'extrémité du cornet est dotée d'une goupille d'impact, et un certain espace tampon est laissé au milieu.

 

La source d'énergie d'entraînement ultrasonique convertit l'énergie commerciale en un courant alternatif haute fréquence haute tension et la transmet au transducteur ultrasonique. Le transducteur ultrasonique utilise ensuite l'effet piézoélectrique négatif de la céramique piézoélectrique pour convertir l'énergie électrique d'entrée en énergie mécanique, c'est-à-dire en onde ultrasonore, qui est exprimée sous la forme d'un mouvement télescopique alternatif du transducteur dans la direction longitudinale ; la fréquence du mouvement télescopique est équivalente au courant alternatif de la source d'énergie motrice. La fréquence, le déplacement de la force télescopique est d'environ une dizaine de micromètres. Le rôle du cornet est d'amplifier l'amplitude de sortie du transducteur. D'une part, le cornet agrandit l'amplitude à plus de 100 microns et, d'autre part, applique une force d'impact à l'aiguille d'impact pour pousser l'aiguille d'impact afin d'effectuer un mouvement alternatif à grande vitesse. Une fois que la tête d'impact a impacté la pièce, la vitesse est réduite d'au moins 1,5 m/s à 0 m/s en peu de temps et l'énergie est transmise à la soudure pour éliminer la contrainte interne. Une fois que la tête d'impact a rebondi par la réaction de la pièce à usiner, après avoir heurté le cornet de vibration à haute fréquence, elle est à nouveau excitée et frappe à nouveau le cordon de soudure à grande vitesse, de sorte que l'opération d'impact soit terminée à plusieurs reprises.

 

Avantages du pistolet à percussion et domaines d'application :

 

Elle peut être appliquée non seulement au processus de fabrication de structures soudées, mais également au site d'installation. Il présente une efficacité élevée de la pièce, une bonne économie d'énergie et une vitesse de traitement rapide. Il peut traiter près d’un demi-mètre de soudures par minute, et pas seulement pour les joints bout à bout de plaques plates. Et il est pratique de manipuler des joints de tuyaux difficiles à manipuler par d'autres méthodes. Cette méthode offre de bonnes conditions de travail, seulement quelques kilogrammes d'actionneurs et le poids de l'ensemble de la machine n'est pas important. Il peut être facilement appliqué aux ponts, aux plates-formes pétrolières, aux navires, aux avions, au matériel roulant, aux appareils à pression et aux pipelines, à la construction sur le terrain et à haute altitude. Travail sur site.

 

La fréquence du système de vibration ultrasonique de haute puissance est généralement supérieure à 10 kHz, et la fréquence de la force d'excitation de la tête d'impact est également supérieure à 10 kHz, et la plus couramment utilisée est de 15 à 20 kHz. Dans le même temps, l'accélération du mouvement de la partie d'application de force ultrasonore peut atteindre 3 × 104 m/s 2 ou plus. Selon la formule mécanique F = ma, la partie appliquant une force exerce une force motrice importante sur la tête d'impact. Par conséquent, le pistolet à impact ultrasonique a une grande force d'impact et une fréquence d'impact élevée, et le cordon de soudure du grand système de structure en acier présente un grand avantage pour éliminer les contraintes internes, et le travail peut être effectué rapidement et facilement.