功率超声辅助焊接技术类型

  超声是指频率大于20kHz的一种机械振动,按应用可分为功率超声和检测超声两种。功率超声在焊接领域中的应用又可具体细分为超声波焊接和超声辅助焊接技术两种。其中,超声辅助钎焊技术主要是通过空化作用去除材料表面的氧化膜,减少孔洞,进而促进钎料的润湿和铺展过程。对焊接过程和接头质量进行改善。按照功率超声振动传入熔池金属的方式,超声辅助电弧焊技术具体有以下三种:

  1、母材引入式

  母材引入式超声辅助电弧焊中超声振动装置直接与被焊工件相接触,超声波通过母材传至焊接熔池。

  超声振动直接加载在被焊工件进而作用到熔池能够细化焊缝组织,提高接头的性能。但是采用母材引入式的超声辅助电弧焊对被焊件的形状及尺寸:焊接姿态和工件的装配要求较高,限制了超声在某些特殊焊接条件下的应用。

  2 焊丝引入式

  新的超声施加方式院通过焊丝将超声振动引入焊接熔池。研究发现:这种方式超声振动可促进焊缝中心区域等轴晶的形成;同时超声振动引入后,焊缝抗拉强度和屈服强度增加。其中屈服强度的提高更为显著,

  3 电弧引入式

  按照超声振动激发的方式具体有以下两种:

  1)电弧超声焊接方法

  电弧超声焊接方法是利用超声频的电信号在焊接过程中激发出超声振动,与常规焊接接头相比,熔合区附近组织更细?。航油反嘤睬阆蚋停嚎雇湫阅艿某寤魅托杂兴岣?。另

  超声电弧的引入提高了焊接过程的稳定性,焊缝晶粒组织得到细化,接头拉伸强度得到提高。

  2)超声-电弧复合焊接方法

  通过超声振动装置与焊枪的机械耦合,实现超声振动与焊接电弧的复合。与常规TIG 焊相比,复合电弧形态收缩,电弧电压提高,电弧静特性曲线上移。焊后对焊缝成形进行观察,在相同焊接规范下,施加超声振动后焊缝熔深增加1倍以上,焊接效率得到提高。同时,焊接熔化特性得到改善,从周边熔化型向中心熔化型转变。对接头的性能进行研究,与常规焊接接头相比复合接头强度提高了8%,延伸率提高10%以上。

  随着超声技术和设备的发展,功率超声被越来越多应用于焊接领域。