jaki jest efekt ultradźwiękowego odprężania

jaki jest efekt ultradźwiękowego odprężania 

W przypadku połączeń wykorzystujących proces spawania łukowego, wady spoiny są nieuniknione. Wada palca spoiny jest równoległa do spoiny i znajduje się pomiędzy spoiną a metalem rodzimym. Ta wada skupiona na naprężeniach oraz gruboziarnista strefa SWC i boczne naprężenia szczątkowe stanowią strefę wysokiego ryzyka, w której złącze ulega pęknięciom bocznym. Doprecyzowano specyfikację amerykańskiej konstrukcji stalowej AWSD1.1: kucie i walcowanie można zastosować w celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych, a proces gładkiego palca, obróbki skrawaniem lub przetapiania metodą TIG można zastosować w celu usunięcia defektów palca spoiny w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa pękania palca spoiny. Zespół projektowy wykorzystał proces uderzenia ultradźwiękowego zaproponowany przez Instytut Badań nad Spawalnictwem Patong na Ukrainie do przeprowadzenia obróbki szokowej ultradźwiękowej na zewnętrznej powierzchni spoiny. Z jednej strony może zmieniać defekty koncentracji naprężeń w palcu spoiny, z drugiej strony naprężenia rozciągające powierzchni spowodowane są uplastycznieniem udarowym. Staje się naprężeniem ściskającym. W przypadku połączeń bez wad wewnętrznych, w warunkach naprężenia rozciągającego, defekty powierzchniowe powstają najpierw pod wpływem naprężeń szczątkowych, naprężeń roboczych, koncentracji naprężeń i środowiska korozyjnego, powodując rozszerzenie się pęknięcia do wewnątrz i uszkodzenie. Uderzenie ultradźwiękowe może „zabić” defekty powierzchni poprzez uderzenie punktowe o częstotliwości 30 000 razy na sekundę, a następnie wygenerować naprężenia ściskające ze względu na plastyczność uderzanej powierzchni, skutecznie poprawiając w ten sposób zdolność do tłumienia uszkodzeń naprężeń rozciągających. Wpływ wstrząsu ultradźwiękowego na cylinder badawczy ze stali A105 przedstawiono w tabeli 1. Miejsce badań pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1 A105 Naprężenia szczątkowe spawania stalowego korpusu cylindra są eliminowane przez uderzenie ultradźwiękowe [30]

	σmax1	σmax2	σmax3	σmin1	σmin2	σmin3
Po spawaniu	310	219	267	54	-3	45
Po uderzeniu ultradźwiękowym	-27	-84	-98	-105	-124	-142
Wartość zmiany naprężenia	337	304	365	159	120	187

Rysunek 2 Naprężenie punktu pomiarowego po uderzeniu

Szacunkowa krzywa zmian

Z analizy wynika, że ​​efekt odprężenia >20% można uzyskać w odległości 4 mm od powierzchni za pomocą uderzenia ultradźwiękowego. Z punktu widzenia poziomu naprężeń średnią grubość można również zmniejszyć o około 3%.