專利名稱：一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬焊接焊縫表面處理技術(shù)，尤其是一種用于焊縫應(yīng)力消除 的高效超聲沖擊頭。
背景技術(shù)：
金屬焊接是金屬加工過程中常用的一種加工工藝，金屬材料經(jīng)焊接后，由于 焊趾的應(yīng)力集中及殘余拉伸應(yīng)力等因素的影響，使焊接焊縫處的疲勞性能遠(yuǎn)低于 基本金屬，如飛機(jī)、橋梁等一些大型焊接結(jié)構(gòu)，如果焊接部位出現(xiàn)疲勞裂紋，那 造成的嚴(yán)重后果是不堪設(shè)想的，對于這些能夠預(yù)知的焊接缺陷，必須釆取適當(dāng)而 有效的措施加以消除，如何降低余高造成的應(yīng)力集中及消除焊趾表面的缺陷，調(diào) 節(jié)焊接殘余應(yīng)力場，消除其消極影響，使之朝著有利于提高疲勞性能的方向轉(zhuǎn)z變， 是人們的迫切要求也是長期攻關(guān)的難題，通過實(shí)踐證明，超聲沖擊處理是大幅度 改善焊接結(jié)構(gòu)和提高焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞性能的主要措施，這已成為人們公認(rèn)的技 術(shù)，而超聲沖擊頭又是實(shí)現(xiàn)超聲沖擊處理的關(guān)鍵部件，現(xiàn)有的超聲沖擊頭都為單 針式或多針式?jīng)_擊陣列，雖然沖擊針直徑和形式不同，但由于超聲沖擊時(shí)只能在 焊縫一邊進(jìn)行處理，處理效果并不理想，處理效率也不高，尤其對于長悍縫處理 效率更低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種采用對稱的兩枚沖擊針同 時(shí)處理焊縫兩邊的焊趾，從而提高沖擊效果和效率的一種用于焊縫應(yīng)力消除的高 效超聲沖擊頭。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭，其包括與超聲沖擊槍配裝連接的 沖擊頭主體，主體上部設(shè)有沖擊針孔，孔內(nèi)安裝有沖擊針，沖擊頭主體下部是連 接沖擊槍的連接體，其特征在于所述的沖擊頭主體的沖擊針孔對稱分布在中軸線 兩側(cè)，并以中軸線為準(zhǔn)向內(nèi)傾斜形成0=2° 5°傾角，兩枚沖擊針活動(dòng)配裝在 沖擊針孔中，沖擊針頭部為直徑相同的圓柱球頭形。
所述的沖擊頭主體上部為異形圓柱體，進(jìn)行兩對面倒角，另兩對面倒成圓弧狀，形成由兩個(gè)平行面、兩個(gè)圓弧面組成的頂平面。
所述的沖擊針直徑為5 8咖，長度為30 35mm，安裝在沖擊針孔后，要求 外露在頂平面上的長度H=15 20mm，沖擊針底部為一較沖擊針粗的圓柱段，它 與沖擊針的傾斜夾角與沖擊針孔相等。
所述的沖擊頭主體下部的連接體的外圓表面為普通螺紋結(jié)構(gòu)。 由于本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案，即采用對稱的兩枚沖擊針同時(shí)處理焊縫兩 邊的焊趾，從而可以顯著提高沖擊效率，實(shí)踐證明，本發(fā)明比多針式?jīng)_擊頭的效 率提高20 50%，并且其沖擊力、沖擊強(qiáng)度、對焊縫應(yīng)力消除以及改善疲勞強(qiáng)度 的程度都比多針式?jīng)_擊頭提高5 10%以上，故沖擊效果好，尤其在較長的鋁合 金焊縫處理中大大提高沖擊效率和穩(wěn)定性，因而取得了極好的經(jīng)濟(jì)效益。


圖l為本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明沖擊頭主體主視圖。 圖3為圖2的俯視圖。 圖4為圖2的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行具體說明。
如圖1 圖4所示， 一種用于焊縫應(yīng)力消除的髙效沖擊頭，其包括與超聲沖 擊槍配裝并螺紋連接的沖擊頭主體1，沖擊頭主體與超聲沖擊槍的結(jié)合面之間可 以采用墊片保持其諧振配合，墊片厚度3 5mm。
所述的沖擊頭主體1上部為異形圓柱體，其兩對面倒角，另兩對面倒成圓弧 狀，形成周邊由兩個(gè)平行面、兩個(gè)圓弧面構(gòu)成近似矩形的頂平面3，在頂平面3 上加工兩個(gè)圓形的通孔即沖擊針孔5，兩個(gè)沖擊針孔對稱分布在中軸線兩側(cè)，并 以中軸線為準(zhǔn)向內(nèi)傾斜形成<1=3°傾角，兩枚沖擊針2活動(dòng)配裝在沖擊針孔中， 沖擊頭主體下部為螺紋結(jié)構(gòu)，構(gòu)成連接沖擊槍的連接體4。沖擊針孔和沖擊針直 徑為6mm，沖擊針長度為30 35mm，要求沖擊針安裝在主體沖擊針孔后其外露部 分長度H=20mm，沖擊針底部為一較沖擊針粗的圓柱段，它與沖擊針的傾斜夾角 與沖擊針孔相等，沖擊針頭部為直徑相同的圓柱球頭形，即球頭直徑等于沖擊針 直徑，沖擊針采用耐磨、抗沖擊類合金制成，如Crl2MoV。
兩個(gè)沖擊針孔的距離視焊縫寬度而定，安裝沖擊針后兩針頭的距離基本相當(dāng) 于焊縫寬度，沖擊頭主體內(nèi)腔尺寸必須保證兩枚沖擊針能安裝上。沖擊時(shí)盡量保持沖擊頭對準(zhǔn)焊趾線，沖擊頭與表面夾角90° ，為防止出現(xiàn)不 均勻凹坑，沖擊速度控制在0.6 1.2m/min，沖擊過程應(yīng)保持速度穩(wěn)定；為了確 保良好的沖擊效果，沖擊時(shí)略施壓力，以保持沖擊針與焊件的穩(wěn)定接觸，使其基 本在略大于超聲沖擊槍自重的條件下進(jìn)行沖擊處理，同時(shí)保證使焊趾部位獲得更 好的光滑過渡。
權(quán)利要求
1、一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭，其包括與超聲沖擊槍配裝連接的沖擊頭主體(1)，主體上部設(shè)有沖擊針孔(5)，孔內(nèi)安裝有沖擊針(2)，沖擊頭主體下部是連接沖擊槍的連接體(4)，其特征在于所述的沖擊頭主體(1)的沖擊針孔(5)對稱分布在中軸線兩側(cè)，并以中軸線為準(zhǔn)向內(nèi)傾斜形成α＝2°～5°傾角，兩枚沖擊針(2)活動(dòng)配裝在沖擊針孔(5)中，沖擊針(2)頭部為直徑相同的圓柱球頭形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭，其特 征在于所述的沖擊頭主體(1)上部為異形圓柱體，進(jìn)行兩對面倒角，另兩對面 倒成圓弧狀，形成由兩個(gè)平行面、兩個(gè)圓弧面組成的頂平面(3)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭，其特 征在于所述的沖擊針(2)直徑為5 8mm，長度為30 35mm,安裝在沖擊針孔(5) 后，要求外露在頂平面(3)上的長度H-15 20mm,沖擊針底部為一較沖擊針粗 的圓柱段，它與沖擊針的傾斜夾角與沖擊針孔相等。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭，其特 征在于所述的沖擊頭主體(1)下部的連接體(4)的外圓表面為普通螺紋結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊 頭，其特征在于所述沖擊頭主體(1)與超聲沖擊槍的裝配結(jié)合面之間設(shè)有墊片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于焊縫應(yīng)力消除的高效超聲沖擊頭，其包括沖擊頭主體，活動(dòng)配裝在沖擊頭主體沖擊針孔中的沖擊針，兩枚沖擊針對稱分布在中軸線兩側(cè)，并以中軸線為準(zhǔn)向內(nèi)傾斜形成α＝2°～5°傾角，沖擊針為圓柱球頭形，直徑為5～8mm，長度為30～35mm，安裝入沖擊頭主體后要求外露部分長度H＝15～20mm，沖擊頭主體下部以螺紋與沖擊槍連接。本發(fā)明采用對稱的兩枚沖擊針同時(shí)處理焊縫兩邊的焊趾，可顯著提高沖擊效率，比多針式?jīng)_擊頭提高效率20～50％，其沖擊力、沖擊強(qiáng)度、對焊縫應(yīng)力消除以及改善疲勞強(qiáng)度的程度都比多針式?jīng)_擊頭提高5～10％以上，沖擊效果好，尤其在較長的鋁合金焊縫處理中大大提高沖擊效率和穩(wěn)定性，具有極好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C21D7/06GK101429588SQ20081016268
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者馮杰才, 宋建民, 王冬生, 王有祁, 王法科, 兵 譚, 陳東高, 冰 馬 申請人:中國兵器工業(yè)第五二研究所