專利名稱：：一種用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別提供了一種用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法。
背景技術(shù)：
：焊件在加工過(guò)程中出現(xiàn)缺陷需要局部補(bǔ)焊，尤其是對(duì)裂紋處需要補(bǔ)焊。補(bǔ)焊方法大多數(shù)采用氬弧焊，對(duì)氬弧焊難以實(shí)施的部位，近幾年也采用了激光補(bǔ)焊及激光熔敷的先進(jìn)工藝。但無(wú)論采用什么方式進(jìn)行補(bǔ)焊，焊后都會(huì)在補(bǔ)焊處產(chǎn)生收縮拉應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力如果不去除，在使用過(guò)程中，會(huì)在應(yīng)力集中處加速破壞。焊后消除應(yīng)力的方法，通常采用整體熱處理。整體熱處理，零件幾何尺寸的變化是難免的，這個(gè)問(wèn)題一直是生產(chǎn)中長(zhǎng)期難以解決的。人們期望獲得一種可操作性更強(qiáng)，技術(shù)效果更好的用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法。本發(fā)明提供了一種用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，針對(duì)薄壁件采用氬弧焊或者激光焊接或激光熔覆操作之后的焊后應(yīng)力集中情況提出；其特征在于所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法具體是采用超聲沖擊的方法利用超聲波的高頻、高效和聚焦后的巨大能量，使金屬表層產(chǎn)生壓縮塑性變形；同時(shí)超聲沖擊波改變了構(gòu)件原有的應(yīng)力場(chǎng)，從而使得焊接件接頭殘余應(yīng)力得以消除。所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，還具體包含有下述的使用要求需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件具體為厚度0.44mm的板材；所述的超聲波具體為15KHz以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊525mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為200800mm/min，沖擊處理次數(shù)為16遍。本發(fā)明所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，還具體包含有下述的進(jìn)一步優(yōu)選使用要求所述的超聲波具體為20KHz以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊515mm的區(qū)域；其中對(duì)于激光焊接或者激光熔覆操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊510mm的區(qū)域；對(duì)于氬弧焊操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊1015mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為300660mm/min;沖擊處理遍數(shù)為24遍。當(dāng)所述需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件材質(zhì)為鈦合金TA15，薄壁件為厚度1.01.5mm板材時(shí)，消除該薄壁件焊接應(yīng)力的具體要求是使用HY2050型固定扁平頭超聲沖擊機(jī)，預(yù)壓力為901ION，沖擊振幅空載電流為1.01.5A，沖擊頻率20KHz，沖擊速度具體為300500mm/min，沖擊遍數(shù)為3遍。為確認(rèn)"超聲波沖擊"消除焊接應(yīng)力工藝技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件焊后消除應(yīng)力方面的效能，以便取代常規(guī)的焊后熱處理方法，發(fā)揮其生產(chǎn)效率高、成本低、焊件最終變形小的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行試驗(yàn)研究。最終將"超聲波沖擊儀"應(yīng)用于生產(chǎn)。本發(fā)明采用超聲波局部消除應(yīng)力的方法代替整體熱處理，其具有節(jié)省周期、減少費(fèi)用等明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果。下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1為311708211A微觀形貌；圖2為311708211B微觀形貌；圖3為311708321A微觀形貌；圖4為311708321B微觀形貌；圖5為3117083215微觀形貌；圖6為BT201015微觀形貌；圖7為BT20102A微觀形貌；圖8為BT20102B微觀形貌；圖9為BT20112A微觀形貌；圖10為BT20112B微觀形貌；圖11為BT20122A微觀形貌；圖12為BT20122B微觀形貌；圖13為沖擊拉力試樣(S=1);圖14為沖擊金相試樣(S=1)。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1中介機(jī)匣是發(fā)動(dòng)機(jī)高、低壓壓氣機(jī)之間的一個(gè)重要的連接部件。它由中間喇叭狀鼓筒和其外面四個(gè)環(huán)形殼體與12個(gè)支撐板等所組成，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。環(huán)形殼體與支板之間是采用氬弧焊焊接支撐板與空心結(jié)構(gòu)。機(jī)匣材料為BT20鈦合金，長(zhǎng)時(shí)間(3000h)工作溫度可達(dá)500°C，瞬時(shí)(不超過(guò)5min)工作溫度可達(dá)800°C，而在45(TC下工作時(shí)，壽命可達(dá)6000h。該BT20鈦合金中介機(jī)匣俄羅斯制造時(shí)焊縫采用氬弧焊焊接并輔以真空熱處理。該機(jī)匣經(jīng)過(guò)500h服役使用后，易在內(nèi)環(huán)靠近喇叭形鼓筒處焊縫發(fā)生裂紋。裂紋的形式為穿透性裂紋和表面龜裂。本實(shí)施例具體提供了一種用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，針對(duì)上述薄壁件(BT20鈦合金中介機(jī)匣)采用氬弧焊或者激光焊接或激光熔覆操作之后的焊后應(yīng)力集中情況提出；所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法具體是采用超聲沖擊的方法利用超聲波的高頻、高效和聚焦后的巨大能量，使金屬表層產(chǎn)生壓縮塑性變形；同時(shí)超聲沖擊波改變了構(gòu)件原有的應(yīng)力場(chǎng)，從而使得焊接件接頭殘余4應(yīng)力得以消除。所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，還具體包含有下述的使用要求需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件(BT20鈦合金中介機(jī)匣)具體為厚度1.01.5mm的板材；消除該薄壁件焊接應(yīng)力的具體要求是使用HY2050型固定扁平頭超聲沖擊機(jī)，預(yù)壓力為901ION，沖擊振幅空載電流為1.01.5A，沖擊頻率20KHz，沖擊速度具體為300500mm/min，沖擊遍數(shù)為3遍。超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊515mm的區(qū)域；其中對(duì)于激光焊接或者激光熔覆操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊510mm的區(qū)域；對(duì)于氬弧焊操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊1015mm的區(qū)域；為確認(rèn)"超聲波沖擊"消除焊接應(yīng)力工藝技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件焊后消除應(yīng)力方面的效能，以便取代常規(guī)的焊后熱處理方法，發(fā)揮其生產(chǎn)效率高、成本低、焊件最終變形小的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行試驗(yàn)研究。最終將"超聲波沖擊儀"應(yīng)用于生產(chǎn)。本實(shí)施例采用超聲波局部消除應(yīng)力的方法代替整體熱處理，其具有節(jié)省周期、減少費(fèi)用等明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果。本實(shí)施例與對(duì)比例等相關(guān)具體試驗(yàn)操作內(nèi)容介紹如下1、試驗(yàn)方案1)材料選取大修機(jī)較典型的材料BT20、311648、311708，試片尺寸規(guī)格為150X300X1.5mm。2)試片焊接①氬弧焊將100X300X1.5mm的試片拼成200X300X1.5mm;對(duì)接坡口形式，加焊絲進(jìn)行焊接，用三種材料BT20、3n648、311708各焊5個(gè)試件。②激光焊接采用對(duì)接形式不加焊絲，對(duì)三種材料BT20、311648、3n708的試片進(jìn)行激光焊接，實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型，各焊6個(gè)試件。③激光熔覆先用激光焊接方法將試片對(duì)接焊在一起，然后打磨焊縫，再采用激光熔覆工藝以加強(qiáng)焊縫，消除激光焊的表面缺陷(各焊6個(gè)試件)。[OOM]3)消除應(yīng)力方案①熱處理消除焊后應(yīng)力取BT20、311708兩種材料，三種焊接工藝，共6個(gè)試片進(jìn)行熱處理消除應(yīng)力，并進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試。(熱處理在16車間進(jìn)行，應(yīng)力測(cè)試在華云公司進(jìn)行)。②超聲波沖擊消除應(yīng)力取上述同樣的6個(gè)試件，用超聲波沖擊方法消除應(yīng)力，并測(cè)定各試件的殘余應(yīng)力，比較超聲波沖擊前后的應(yīng)力情況。2、超聲波沖擊試驗(yàn)情況1)試驗(yàn)方案①對(duì)三種材料的不同焊接方式，做超聲處理前后的應(yīng)力水平對(duì)比；②對(duì)三種材料的不同焊接方式，做超聲處理和熱處理后的應(yīng)力水平對(duì)比；③通過(guò)以上的檢測(cè)對(duì)比數(shù)據(jù)驗(yàn)證超聲沖擊去除應(yīng)力工藝的實(shí)用性。2)試驗(yàn)設(shè)備和儀器①HY2050超聲沖擊裝置；②YJ-26殘余應(yīng)力測(cè)試儀；③BX120-3CA應(yīng)變計(jì)；50CM平尺；⑤P10R-18型預(yù)調(diào)平衡箱；3)試驗(yàn)程序?qū)⒃嚻幪?hào)編號(hào)用三位數(shù)，個(gè)位代表序號(hào)，十位代表焊接方式，百位代表材料。BT20代號(hào)為1、3IT648代號(hào)為2、3IT708代號(hào)為3。氬弧焊代號(hào)為0、激光焊代號(hào)為1、激光熔覆代號(hào)為2、熱處理代號(hào)是在編號(hào)后加5。編號(hào)見(jiàn)表1。4)試件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果及數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。5)試件進(jìn)行超聲沖擊處理消除應(yīng)力的工藝參數(shù)見(jiàn)表3。3、驗(yàn)證試驗(yàn)為了做對(duì)比，我們做了超聲沖擊消除焊后殘余應(yīng)力試驗(yàn)。1)試驗(yàn)條件①測(cè)定方法全釋放解剖法；②應(yīng)變片型號(hào)BE120-1AA、(BE120-3AA);③殘余應(yīng)力測(cè)定位置所有測(cè)點(diǎn)均布在焊縫上；測(cè)試過(guò)程將焊縫一次性經(jīng)過(guò)機(jī)械打磨、拋光后，再用砂紙手工拋光表面。焊件表面采用丙酮清洗后，沿焊縫和垂直焊縫方向粘貼雙向應(yīng)變片，放入烘箱。在8(TC溫度下烘干3個(gè)小時(shí)，試件冷卻到室溫后測(cè)量初始應(yīng)變值(反復(fù)數(shù)次)，數(shù)據(jù)穩(wěn)定后開(kāi)始切割試片應(yīng)變釋放，測(cè)量最終應(yīng)變值；⑤應(yīng)力計(jì)算根據(jù)虎克定律計(jì)算出沿焊縫長(zhǎng)度和垂直方向的應(yīng)力值ox和oy。各種材料采用的彈性模量和泊松比分別為EUBT20:118000MPa、0.34311708:195000MPa、0.32311648:180000MPa、0.322)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表54、試件的檢驗(yàn)對(duì)三種材料的全部焊接試片進(jìn)行了無(wú)損檢驗(yàn)、接頭金相組織和性能檢驗(yàn)，其結(jié)果如下1)外觀檢驗(yàn)按Q/3B579-200熔焊質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，三種材料的氬弧焊外觀質(zhì)量合格，正反面有均勻的加強(qiáng)高，無(wú)咬邊、凹陷、氣孔、未焊透、弧坑等缺陷。激光焊接試片的焊縫外觀熔寬窄小、均勻，焊透尚可。激光熔覆的焊縫，在激光焊縫背面覆蓋一層合金粉末，有的試片焊縫邊緣飛濺毛剌較大，有的表面光滑、局部有毛剌，整個(gè)焊道較窄，且均勻。2)X光檢驗(yàn)氬弧焊的試片，X光檢驗(yàn)三種材料的試片完全合格。激光焊接的試片，三種材料的試片沿整條焊縫有鏈狀密集氣孔。激光熔覆的試片，BT20試片的焊縫有分散的單個(gè)氣孔，個(gè)別氣孔尺寸超標(biāo)。311648試片的焊縫沿全長(zhǎng)1/3分布密集氣孔。311708試片的焊縫個(gè)別氣孔尺寸超標(biāo)。從檢驗(yàn)結(jié)果看，激光焊接，激光熔覆試片的表面質(zhì)量不理想，焊縫內(nèi)部氣孔多，可能與焊接工藝參數(shù)匹配及接頭情況、氣體保護(hù)效果不好有關(guān)。63)焊接接頭力學(xué)性能測(cè)試①選用試片102:(BT20氬弧焊)1015:(BT20氬弧焊后，經(jīng)過(guò)熱處理)211:(3IT648激光焊)321:(3n708激光熔覆)3215:(IT708激光熔覆后，經(jīng)過(guò)熱處理)②試片加工與檢測(cè)在102試片上沿超聲處理前后的邊界，裁成102A(超聲處理前)和102B(超聲處理后)兩個(gè)試片。在211試片上沿超聲處理前后的邊界，裁成211A(超聲處理前)和211B(超聲處理后)兩個(gè)試片。在321試片上沿超聲處理前后的邊界，裁成321A(超聲處理前)和321B(超聲處理后)兩個(gè)試片。在121試片上沿超聲處理前后的邊界，裁成121A(超聲處理前)和121B(超聲處理后)兩個(gè)試片。在111試片上沿超聲處理前后的邊界，裁成111A(超聲處理前)和111B(超聲處理后)兩個(gè)試片。然后將試片加工成拉伸試樣，進(jìn)行接頭的強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)附表四。③結(jié)果分析從測(cè)試結(jié)果可以看出消除應(yīng)力前后的拉伸試樣強(qiáng)度沒(méi)有顯著差異。用紅色字表示的數(shù)值低的原因是由于試片存在未焊透的缺陷，所以沒(méi)有代表性。經(jīng)超聲處理與熱處理消除應(yīng)力的接頭，兩者的強(qiáng)度基本一致。4)焊接接頭的金相組織檢測(cè)①金相組織照片見(jiàn)附圖17。②結(jié)果分析從照片上可以看出a.材料為311648的焊接試片經(jīng)超聲波去除應(yīng)力后的組織晶界不明顯，而未經(jīng)超聲處理的試片晶界明顯。b.311708的試片超聲處理前后的金相組織沒(méi)有明顯差異。經(jīng)熱處理后的311708試片，金相組織圖片上晶界和晶粒比較分明。c.BT20試片超聲處理后的晶粒細(xì)化，晶界和枝晶方向不明顯，屬等軸晶粒，而超聲前雜質(zhì)纖維方向明顯。5、結(jié)果討論與分析1)從表2的測(cè)試結(jié)果分析可以得出以下結(jié)論焊接后的試片在未進(jìn)行超聲處理和熱處理前存在較大的殘余應(yīng)力，雖然進(jìn)行熱處理消除應(yīng)力，但殘余應(yīng)力依然存在。經(jīng)超聲處理消除應(yīng)力后，試片的殘余應(yīng)力明顯消除。未處理和超聲沖擊處理后的應(yīng)力值相比，殘余應(yīng)力去除率在98.99%以上。這說(shuō)明超聲沖擊處理消除應(yīng)力的工藝是可行的。2)中科院沈陽(yáng)金屬研究所所做試驗(yàn)的結(jié)果分析從表5的測(cè)試結(jié)果可以得出以下結(jié)論7①無(wú)論采用何種焊接方法，焊件最大殘余應(yīng)力均為材料屈服強(qiáng)度的1/3左右。②3n648材料的焊接試片具有焊后雙向應(yīng)力特征，其余材料基本為單向應(yīng)力特征。③除少數(shù)測(cè)點(diǎn)外(表中用紅色字表示的數(shù)據(jù))，處理后的焊縫應(yīng)力降低狀況沒(méi)有規(guī)律性。6、結(jié)論與存在的問(wèn)題1)結(jié)論①超聲沖擊的基本原理是利用大功率超聲波推動(dòng)沖擊工具以每秒二萬(wàn)次以上的頻率沖擊金屬物體表面，利用超聲波的高頻、高效和聚焦后的巨大能量，使金屬表層產(chǎn)生壓縮塑性變形，同時(shí)超聲沖擊波改變了構(gòu)件原有的應(yīng)力場(chǎng)，致使接頭殘余應(yīng)力得以消除。②超聲波沖擊是一種可以消除焊縫的殘余應(yīng)力，它能改變構(gòu)件原有的應(yīng)力場(chǎng)，減少焊接變形。實(shí)現(xiàn)局部強(qiáng)化，提高零件的疲勞壽命。③山東華云公司生產(chǎn)的"超聲沖擊儀"對(duì)于消除厚大構(gòu)件的殘余應(yīng)力有明顯的效果，用于我公司薄壁焊件還應(yīng)進(jìn)行專用沖擊頭、工藝參數(shù)、零件承托等方面的探討和試驗(yàn)研允。2)存在問(wèn)題①在試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)超聲頭對(duì)試件焊接熱影響區(qū)進(jìn)行超聲沖擊時(shí)，試件表面會(huì)留下明顯溝痕。改用了特殊的超聲頭，溝痕基本消失。②通常用超聲沖擊處理構(gòu)件大多數(shù)是大體積的厚壁件，該種工藝在我公司薄壁件上還是首次應(yīng)用，超聲沖擊消除應(yīng)力技術(shù)雖然在試件上的應(yīng)用的效果很明顯，但在實(shí)際零件上的應(yīng)用還需要做大量的工作。③由于實(shí)際零件的焊接接頭形式和焊接位置分布的多變、復(fù)雜性，超聲沖擊處理還需要設(shè)計(jì)出針對(duì)各個(gè)部位的沖擊頭。④超聲沖擊試驗(yàn)是在試片背面墊上一塊大厚度的鋼板上進(jìn)行的，補(bǔ)焊的實(shí)際零件一般是無(wú)法墊鋼板的，懸空的薄壁件超聲沖擊效果如何，還有待試驗(yàn)。⑤超聲沖擊不能代替熱處理改變材料的組織狀態(tài)，只能使材料表面產(chǎn)生塑變和位錯(cuò)，降低應(yīng)力水平。表l材料焊接方式熱處理狀態(tài)數(shù)量編號(hào)BT20氬弧焊l件已處理3101，102，1015BT20激光焊l件已處理3111，112，1115BT20激光熔覆l件已處理3121，122，1215311648氬弧焊2201,2028<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>編號(hào)測(cè)試狀態(tài)應(yīng)變值0o1o2e1e2e3GPaGPa超聲處理前-172-1055-6.27318.42688.69201-223-123-10-1.74475.91904.42超聲處理后一42453-O.50-202.38-87.90超聲處理前-145-122315.1166.10556.65211-100-35105.15154.33378.84超聲處理后6455515.32-237.85-123.52超聲處理前-198-100108-9.89-59.89593.06221-227-53991.9351.09707.20超聲處理后56302921.41-288.72-214.83超聲處理前-259-27950-24.2571.51654.18102-208-15032-13.67136.72474.39102超聲處理后6161816.85-50.68-32.651015熱處理后4-33-17-31-19-27-l.24-0.7417276126299超聲處理前-69201723.47711.57168.99111-68383523.324-36.44151.02111超聲處理后14171-27.82-40.43-11.651115熱處理后-34-3-41-9-48-18-l.34_336772.5419128121超聲處理前72286-14-57-540,6660.698-跳69-6.1354.6096.40121超聲處理后6220-23-0.33-120.84-14.58熱處理后-5-12-23-2.06100.91671215-10-19-43-3.25328543超聲處理前-201-40665.82126.18673.58302-258-15272-9.84199.08902.82302超聲處理后232563.17-226.35-117.25熱處理后-122-60-270.193015203015-131-97-420.1311501693311超聲處理前-273291617-816.24-5.65-72-318236-76311超聲處理后221030.4-260-147熱處理后-80-36-170.055969983115-69-4321.09333768321超聲處理前-63-112-15-4521654.063.8993-153597927321超聲處理后4231-l1.0-480-1953215熱處理后-60-52-42-115-111.24-l240346660690表2的說(shuō)明a.應(yīng)力測(cè)試的方法具體是在焊縫的邊緣貼上應(yīng)變片，然后在距應(yīng)變片中心104.25mm處鉆2mm的通孔，來(lái)釋放應(yīng)力，最終測(cè)出應(yīng)變值。b.表中el、e2、e3分別表示沿焊縫0。、45°、90°的應(yīng)變值。c.表中o1、o2為最終的殘余應(yīng)力值正值為拉應(yīng)力，負(fù)值為壓應(yīng)力。9為應(yīng)力趨勢(shì)的方向。)d.殘余應(yīng)力的計(jì)算將零件表面看成是主應(yīng)力為o1、o2的兩項(xiàng)應(yīng)力狀態(tài)，測(cè)出各點(diǎn)的應(yīng)變值，并依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算01=4A5cos2/g3(爿+cos2>g)—gl(j—丑cos2yg)(j2二4A8cos2;^el-2e2+f30=tan2g=式中A、B為釋放系數(shù)。表3處理設(shè)備電流預(yù)壓力處理速度處理次數(shù)HY20501.5A100N20cm/m5表4編號(hào)材料焊接方法消除應(yīng)力的工藝方法拉力(N)斷裂部位試片焊透情況23820焊縫邊緣斷合格102ABT20氬弧焊無(wú)23800焊縫邊緣斷合格23950主體斷合格24120焊縫邊緣斷合格102BBT20氬弧焊超聲波振動(dòng)24780焊縫邊緣斷合格焊縫邊緣斷合格2389024090主體斷合格1015BT20氬弧焊熱處理24270主體斷合格23850焊縫邊緣斷合格18200焊縫斷未完全熔透3n211A激光焊接無(wú)19000焊縫斷未完全熔透64818600焊縫斷未完全熔透11<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>說(shuō)明表中給出了不同狀態(tài)焊接試板的測(cè)量結(jié)果。表中狀態(tài)欄中，"焊后"指焊接后未進(jìn)行處理的試板，而"處理后"是指焊縫經(jīng)過(guò)了超聲沖擊處理。本實(shí)施例相關(guān)的沖擊拉力試樣和沖擊金相試樣分別參見(jiàn)圖13、14。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要是所述需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件材質(zhì)為鈦合金TA15，薄壁件為厚度0.44mm板材時(shí)，消除該薄壁件焊接應(yīng)力的具體要求是使用固定扁平頭超聲沖擊機(jī)，沖擊振幅空載電流為1.01.5A，沖擊頻率15KHz左右，沖擊速度具體為300660mm/min，沖擊遍數(shù)為24遍。所述的超聲波具體為15KHz以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊525mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為200800mm/min，沖擊處理次數(shù)為16遍。本發(fā)明所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，還具體包含有下述的進(jìn)一步優(yōu)選使用要求所述的超聲波具體為15KHz以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊515mm的區(qū)域；其中對(duì)于激光焊接或者激光熔覆操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊510mm的區(qū)域；對(duì)于氬弧焊操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊1015mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為300660mm/min;沖擊處理遍數(shù)為24遍。實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要是所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件具體為厚度0.44腿的板材；所述的超聲波具體為15KHz以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊525mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為200800mm/min，沖擊處理次數(shù)為16遍。權(quán)利要求一種用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，針對(duì)薄壁件采用氬弧焊或者激光焊接或激光熔覆操作之后的焊后應(yīng)力集中情況提出；其特征在于所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法具體是采用超聲沖擊的方法利用超聲波的高頻、高效和聚焦后的巨大能量，使金屬表層產(chǎn)生壓縮塑性變形；同時(shí)超聲沖擊波改變了構(gòu)件原有的應(yīng)力場(chǎng)，從而使得焊接件接頭殘余應(yīng)力得以消除。2.按照權(quán)利要求1所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，其特征在于所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，還具體包含有下述的使用要求需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件具體為厚度0.44mm的板材；所述的超聲波具體為15KHz以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊525mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為200800mm/min，沖擊處理次數(shù)為16遍。3.按照權(quán)利要求2所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，其特征在于所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法中，還具體包含有下述的使用要求所述的超聲波具體為20KHZ以上的高頻超聲波；超聲沖擊的正面范圍為距離焊縫中心線兩邊515mm的區(qū)域；其中對(duì)于激光焊接或者激光熔覆操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊510mm的區(qū)域；對(duì)于氬弧焊操作而言，超聲作用區(qū)域?yàn)榉秶鸀榫嚯x焊縫中心線兩邊1015mm的區(qū)域；超聲沖擊操作處理的速度為300660mm/min;沖擊處理遍數(shù)為24遍。4.按照權(quán)利要求2所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，其特征在于當(dāng)所述需要消除焊接應(yīng)力的薄壁件材質(zhì)為鈦合金TA15，薄壁件為厚度1.01.5mm板材時(shí)，消除該薄壁件焊接應(yīng)力的具體要求是使用HY2050型固定扁平頭超聲沖擊機(jī)，預(yù)壓力為90IION，沖擊振幅空載電流為1.01.5A，沖擊頻率20KHz，沖擊速度具體為300500mm/min，沖擊遍數(shù)為3遍。全文摘要一種用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法，針對(duì)薄壁件采用氬弧焊或者激光焊接或激光熔覆操作之后的焊后應(yīng)力集中情況提出；其特征在于所述用于消除薄壁件焊接應(yīng)力的方法具體是采用超聲沖擊的方法利用超聲波的高頻、高效和聚焦后的巨大能量，使金屬表層產(chǎn)生壓縮塑性變形；同時(shí)超聲沖擊波改變了構(gòu)件原有的應(yīng)力場(chǎng)，從而使得焊接件接頭殘余應(yīng)力得以消除。本發(fā)明采用超聲波局部消除應(yīng)力的方法代替整體熱處理，其具有節(jié)省周期、減少費(fèi)用等明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果。文檔編號(hào)C22F1/18GK101705462SQ20091021997公開(kāi)日2010年5月12日申請(qǐng)日期2009年11月18日優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日發(fā)明者張革,王洪海,高宇申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司