超声冲击技术是一种高效的消除部件表面或焊缝区有害残余拉应力、引进有益压应力的方法。超声冲击设备利用大功率的能量推动冲击头以每秒约2万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。在高能超声（HPU）领域，超声冲击技术成为了一个很有前途的研究方向，并且应用范围已延伸到各种材料、构件及焊接单元。超声冲击技术在俄罗斯、乌克兰、法国，上海电站超声冲击技术、日本、挪威、瑞典、加拿大及美国等国的铁路、海洋工程、汽车、装甲车辆、重型工程机械、机械零部件、飞机、桥梁，上海电站超声冲击技术、机车车辆、石油管线，上海电站超声冲击技术、化工机械设备等诸多领域均有所应用。超声冲击设备是目前国内外消除焊接残余应力的理想设备。上海电站超声冲击技术

超声波冲击消除应力技术是目前焊接应力消除有效的方法,应力消除率高于热处理和振动时效处理,针对焊接焊缝，进行超声波冲击处理，不但能消除残余内应力，而且可以延长焊接区得疲劳寿命和强度，减少应力腐蚀开裂的可能性，提高抗脆裂性和增强材料强度。超声波焊接应力消除设备的基本原理就是利用大功率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、和聚焦下的大能量，使金属表层产生较大的压缩塑性变形；同时超声波焊接应力消除设备波改变了原有的应力场，产生一定数值的压应力；并使被冲击部位得以强化。上海超声冲击强化应用超声波冲击设备的功率是可调的。

超声冲击设备对零件表面进行局部强化处理的使用技巧：1、用手握手柄，将冲击设备的冲击头对准要处理的零件表面，且基本垂直于零件表面。2、使用超声冲击设备对零件进行强化处理时，用冲击设备对零件表面使一定力，使冲击设备基本在自重作用下对零件表面进行冲击处理。3、在处理过程中，要使需要被强化的零件表面都要被冲击到，且冲击的密度越大，冲击的电流越强，表面被强化的效果越好。4、借助于机床，将超声波冲击消除应力设备的冲击设备固定在刀架上，可实现对工件表面强化的自动处理。

堆焊层超声冲击表面纳米化：采用在工程上获得广泛应用的超声冲击技术在堆焊层上制备纳米结构表层,利用金相显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜表征了表面纳米晶层的结构,并对超声冲击表面纳米化处理前后表面层显微硬度的变化进行了分析.结果表明,经过超声冲击处理后,试样表层的晶粒可细化至21.25 nm.在超声冲击载荷作用下,粗晶粒内部形成高密度的位错墙和位错缠结,位错墙和位错缠结逐渐演变成小角度亚晶界,小角度亚晶界继续吸收位错而转变成大角度晶界,亚晶内部不断重复上述过程,使晶粒尺寸不断减小,较终形成纳米晶.表面强化层的厚度为100μm.与样品的心部相比,表面纳米晶层的显微硬度提高1.4倍。超声波冲击设备其工件效率高，节能性好，处理速度快，每分钟可处理接近半米的焊缝。

实时超声冲击是在焊接正在进行之时冲击熔池后方的焊缝背面，由于此时焊缝温度较高，容易发生较大的塑性变形。冲击部位相当于微小胀形，超声冲击产生的塑性变形。若忽略温度不均匀的影响，超声冲击所产生的焊缝纵向与横向的拉伸塑性变形应该相等，由此可见，超声冲击所产生的拉伸塑性变形与焊缝升温时所产生的压缩塑性变形的分布相似、方向相反，而与冷却收缩时所产生的拉伸塑性变形的分布相似、方向相同。因此超声冲击所产生的拉伸塑性变形将与冷却收缩时所产生的拉伸塑性变形叠加，抵消更多升温时所产生的压缩塑性变形，从而消减焊后的残余应力和变形。大量实验数据表明，超声冲击可使钢制焊接接头的疲劳强度提高60~180%，疲劳寿命延长10~135倍。上海超声冲击强化应用

超声波时效仪使金属表面层的强度和硬度都有明显的提高。上海电站超声冲击技术

超声冲击设备在残余应力消除工艺中的应用:超声冲击设备在残余应力消除领域的应用是非常成功的，尤其是针对大型焊接结构件上的焊缝、焊道及热影响区的残余应力消除，可以说大部分都做到了拉应力变为压应力的效果，将工件表层的拉应力通过超声波冲击后形成了表层压应力，提高的了工件的抗变形能力和疲劳寿命。超声冲击设备是由超声波电源和超声冲击机两部分组成的。在处理工件时，可手持处理器操作，也可把处理机安装在自动生产线上工作。该产品能提高焊接疲劳强度和寿命，也是消除和调整金属构件残余应力，防止构件变形，增强金属抗腐蚀能力的超声波产品。上海电站超声冲击技术

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