Qu'est-ce que la machine de traitement par impact ultrasonique UIT ?

Qu'est-ce que la machine de traitement par impact ultrasonique UIT ?

Le principe de base de l'équipement d'élimination des contraintes de soudage par ultrasons consiste à utiliser des ondes ultrasonores de haute puissance pour amener 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 et de la haute énergie des ondes ultrasonores focalisées, la surface métallique produit une déformation plastique compressive importante ; en même temps, l'onde de l'équipement d'élimination des contraintes de soudage par ultrasons modifie le champ de contrainte d'origine et produit une certaine valeur de contrainte de compression ; et renforce la partie impactée.

Le principe de base de l'équipement d'élimination des contraintes de soudage par ultrasons pour améliorer les performances en fatigue des joints soudés

Lors du soudage de pièces structurelles métalliques, le soudage par fusion est généralement utilisé. Pendant le processus de remplissage du métal, des hauteurs excessives, des piqûres et divers défauts de soudure subsistent au niveau du joint, provoquant une importante concentration de contraintes ; en même temps, certaines contraintes résiduelles de soudage sont également générées. Dans la plupart des cas, les contraintes de traction résiduelles ne favorisent pas la résistance à la fatigue des structures soudées. Parallèlement, un grand nombre d'études ont montré qu'il existe généralement des défauts tels que des scories à environ 0,5 mm de la surface au niveau du pied de soudure. Le défaut est net, ce qui équivaut à l’amorçage précoce de fissures de fatigue. Sous l'effet combiné de la concentration des contraintes, des défauts de scories de pointe de soudure et des contraintes de traction résiduelles de soudage, la résistance à la fatigue et la durée de vie du joint soudé sont sérieusement réduites.

   

Introduction fonctionnelle de l'équipement d'impact ultrasonique :

1. Affichage dynamique numérique de la fréquence actuelle, reflétant intuitivement le processus de vieillissement.

2. Fonction de préréglage du temps, plus facile à maîtriser la vitesse d'impact, améliore les spécifications de fonctionnement.

3. Réglez le bouton audio pour obtenir un traitement anti-vieillissement et réduire l'intensité du travail de l'opérateur.

Le taux d'élimination des contraintes de soudage de la pièce peut atteindre et produire une contrainte de compression idéale, ce qui constitue l'équipement idéal pour éliminer les contraintes résiduelles de soudage au pays et à l'étranger.

Le klaxon est fabriqué en acier de haute qualité, avec une structure compacte et difficile à endommager. L'installation interne du coussinet de protection du klaxon prolonge considérablement la durée de vie du klaxon.

Il peut augmenter la résistance à la fatigue du joint soudé de 50 à 120 % et prolonger la durée de vie à la fatigue de 5 à 100 fois.

Il n'est pas limité par la forme, la structure, le matériau, le poids, l'épaisseur de la plaque et l'emplacement de la pièce.

La hauteur excessive de soudage au niveau du pied de soudure, le bord de la piqûre et d'autres phénomènes peuvent être idéalisés en transition géométrique pour réduire le coefficient de concentration de contraintes.

Il peut éliminer les fissures environnantes au niveau du pied de soudure, compenser les défauts des scories et empêcher l'apparition précoce de fissures.

Il peut être utilisé pour éliminer les contraintes résiduelles de soudage et remplacer les méthodes de vieillissement telles que le traitement thermique.

La conception professionnelle du pistolet à percussion élimine le problème du fonctionnement lourd et de l'incapacité de fonctionner sur site des équipements et équipements vieillissants traditionnels de la même industrie, et réduit la charge de travail du personnel sur site.

Il a un meilleur effet d'élimination des contraintes sur le traitement sur site des soudures de grandes pièces structurelles, des soudures ultra-hautes et ultra-basses et des soudures de réparation par soudage.

La plage de suivi de fréquence ultra-large peut suivre efficacement les changements de fréquence causés par des facteurs externes

Il adopte un transducteur piézoélectrique en céramique avec un fort rendement et une longue durée de vie.

Économique, pratique, écologique, économe en énergie, sûr et sans pollution.

1. Principe de fonctionnement

Mécanisme d'impact à haute fréquence

Le générateur d'ultrasons convertit l'énergie électrique en vibration à haute fréquence, qui est transmise à l'aiguille d'impact (ou à la tête d'impact) via le transducteur, et impacte la surface métallique à une fréquence de milliers de fois par seconde, produisant ainsi une déformation plastique locale :

Élimination des contraintes de traction et introduction des contraintes de compression (amélioration de la résistance à la fatigue)

Raffinage des grains de surface (amélioration de la dureté du matériau)

Améliorer la rugosité de la surface.

Redistribution du stress

L'énergie d'impact provoque un écoulement microscopique du métal de surface, compensant la contrainte résiduelle d'origine (telle que la contrainte de traction après soudage) et formant une couche de contrainte de compression bénéfique.

2. Principaux avantages

Procédé non thermique : évite la déformation thermique et convient aux matériaux sensibles à la température (tels que les alliages d'aluminium et l'acier à haute résistance).

Portabilité : conception portative ou intégrée au robot, adaptée aux soudures complexes ou aux grandes structures (telles que les ponts et les navires).

Protection de l'environnement : pas de pollution, pas besoin de liquide de refroidissement ou de fluide chimique.

Haute efficacité : le temps de traitement en un seul point ne prend généralement que quelques secondes à quelques minutes.

3. Scénarios d'application typiques

Traitement post-soudage

Élimine les contraintes résiduelles dans les soudures et les zones affectées par la chaleur et réduit les risques de fissures.

Améliore la durée de vie en fatigue des joints soudés (prolongée 2 à 5 fois).

Fabrication additive (impression 3D)

Réduisez les contraintes internes générées par l’empilement couche par couche et réduisez la déformation des pièces.

Aérospatiale/Énergie

Optimisation des contraintes des aubes de turbine, des systèmes de tuyauterie et des récipients sous pression.

Réparation et renforcement

Renforcer localement les pièces ayant déjà développé des microfissures.

4. Paramètres clés pour la sélection des équipements

Description du paramètre

Gamme de fréquences Généralement 15-40 kHz, affectant la densité d'énergie d'impact

Amplitude Détermine la profondeur d'impact (généralement 20-50μm)

Force d'impact Plage réglable (telle que 50-500N)

Matériaux applicables Acier, alliage de titane, alliage d'aluminium, etc.

Méthode de fonctionnement Manuel, automatisé (intégration robot)

5. Comparaison avec d'autres technologies de soulagement du stress

Technologie Impact ultrason Traitement thermique Grenaillage Vieillissement par vibration

Profondeur de soulagement des contraintes 0,5-2 mm Section complète 0,1-0,5 mm Effet global mais faible

Effet thermique Aucun Déformation possible Aucun Aucun

Scénarios applicables Traitement de précision local Grands lots de petites pièces Renforcement de surfaces sur de grandes surfaces Pièces moulées de grande taille

6. Précautions

Restrictions relatives aux matériaux : Les matériaux fragiles (comme la fonte) peuvent produire des microfissures dues aux chocs.

Vérification du processus : l'effet de soulagement des contraintes doit être testé par diffraction des rayons X (XRD) ou par méthode de trou borgne.

Optimisation des paramètres : l'amplitude et la vitesse de déplacement doivent être ajustées en fonction de l'épaisseur du matériau et de l'état de contrainte initial.