超聲波時焊接應(yīng)力消除設(shè)備在鋼結(jié)構(gòu)橋梁上的應(yīng)用

在大跨徑鋼結(jié)構(gòu)橋梁中，構(gòu)件間的連接區(qū)域是此類結(jié)構(gòu)的重要部位，起著傳遞構(gòu)件間內(nèi)力的作用。但由于橋梁結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的連接區(qū)域往往局部構(gòu)造復(fù)雜，連接的板件多，焊縫密集且施工難度較大。因此，在焊接完成后，通常焊縫區(qū)域存在相當大的焊接殘余應(yīng)力。而焊接殘余應(yīng)力有直接影響焊接構(gòu)件的疲勞強度、結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定承載力等，所以，在焊接完成后，適當?shù)臏p小和消除焊接殘余應(yīng)力就變得非常重要。

超聲波消除應(yīng)力就是采用高頻大功率超聲波，以大能量帶動沖擊頭沖擊金屬物體表面，使金屬表層產(chǎn)生很大的壓縮塑性變形，從而達到消除殘余應(yīng)力的目的。

經(jīng)過溝通技術(shù)交流，我們?yōu)榭蛻敉扑]了超聲波焊接應(yīng)力消除設(shè)備。此設(shè)備利用大功率的進口換能器推動沖擊頭以每秒約2-3萬次的頻率沖擊金屬物體表面，高頻、和聚焦下的大能量使金屬表層產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形；同時超聲波的高能量沖擊改變了原有的應(yīng)力場，產(chǎn)生有益的壓應(yīng)力；高能量沖擊下金屬表面溫度*速升高又迅速冷卻，使作用區(qū)表層金屬組織發(fā)生變化，被沖擊部位得以強化。

在工作之前，我們對焊縫進行局部打磨，然后對焊縫、焊趾和熱影響區(qū)進行沖擊，并對沖擊前后的焊接殘余應(yīng)力進行測試和分析。

經(jīng)過前后數(shù)據(jù)的對比，超聲波沖擊可大幅度降低焊縫的焊接殘余應(yīng)力峰值，對高焊接殘余應(yīng)力的焊縫，并能使焊接應(yīng)力的分布更趨于合理化，明顯改善錨拉板區(qū)域的受力狀態(tài)。

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