CN2597485Y - 一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于焊接设备类，特指一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪。其由压电陶瓷换能器连接变幅杆，再连接多针工作头，且枪的外壳上装有风扇而成。振动枪的外壳由枪体前外壳、枪体后外壳、枪体后把手三部分组成。枪体后外壳的外面装有可以调节角度的把手。其使用时十分方便，劳动强度小，并且由于采用风冷结构，所以在使用中不需要水等冷却液体，能显著地消除焊接残余应力，提高焊接结构的承载能力和疲劳寿命。
Description
所属技术领域
本实用新型属于焊接设备类，特指一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪。
背景技术
疲劳断裂是金属结构失效的主要形式，其中焊接结构的疲劳失效表现更为突出。焊接残余应力是疲劳失效的主要原因之一，外部载荷和内部残余应力的双重作用将导致焊缝区和近缝区裂纹的产生。大量研究和实践表明焊接接头的疲劳破坏一般起裂于焊接接头的焊趾部位即母材与焊缝的过渡处，如果能改善焊接接头过渡区的疲劳裂纹起裂性能将能有效地提高焊接结构的疲劳强度。通常的焊后处理，如热处理、机械打磨焊趾法、喷丸法、过载法、锤击法、局部碾压法、点状加热法、以及TIG熔修法、超声振动法等，是解决焊接残余应力问题较好的方法。但在处理大型、厚壁的焊接结构时这一问题变得复杂起来，常规的焊后处理方法都有一定的困难，甚至变得不可能。近来人们采用基于磁致伸缩原理的超声振动装置来对焊缝进行处理，但存在功率转换效率低，只有30％左右，操作时由于换能器发热，而产生频率漂移的现象，使得工作不稳定，并且存在需要水冷、体积和重量都较大的缺点。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪，以解决上述难题。
本实用新型的目的这样实现的：
一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪由压电陶瓷换能器连接变幅杆，再连接多针工作头，且枪的外壳上装有风扇而成。
振动枪的外壳由枪体前外壳、枪体后外壳、枪体后把手三部分组成。枪体后外壳的外面装有可以调节角度的把手。枪体前外壳用螺纹连接一个多针工作头，其间设有许多振动针。根据振动处理的对象不同，可选择不同粗细和数量的振动针。压电陶瓷换能器和变幅杆用连接螺栓进行连接，再通过变幅杆上的台阶用螺栓连接到枪体后外壳上。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，在某型号的军用设备上，直接使用本实用新型对焊接接头进行消除焊接残余应力处理。处理结果表明，未经振动处理的焊接接头存在接近屈服强度的焊接残余拉应力，而经过处理的焊接接头的残余应力由拉应力转变为有利于焊接结构疲劳性能的压应力，其数值可达到压缩的屈服极限。本装置由于体积小、重量轻，所以在使用时十分方便，劳动强度小。并且由于采用风冷结构，所以在使用中不需要水等冷却液体。并且振动枪在使用时，能显著地消除焊接残余应力，提高焊接结构的承载能力和疲劳寿命，因而取得了良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图中：1、枪体后把手 2、冷却风扇 3、压紧螺母
4、压电陶瓷换能器 5、枪体后外壳 6、连接螺栓
7、变幅杆 8、螺栓 9、枪体前外壳
10、多针工作头 11、振动针 12、把手
13、开关 14、进线孔
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作如下说明：
在图1中，振动枪的外壳由枪体前外壳9、枪体后外壳5、枪体后把手1三部分组成，枪体前外壳9和枪体后外壳5采用螺纹连接，也可采用卡槽连接。枪体后外壳5和枪体后把手1采用螺栓连接。枪体前外壳9可制作成锥型，在锥形的前部接一段圆柱型，圆柱型的前面，用螺纹连接一个多针工作头10，其间设有许多振动针11。根据振动处理的对象不同，可选择不同粗细和数量的振动针11。多针工作头10采用螺纹和枪体前外壳9相连，这样可以非常方便的更换振动针，以适应焊缝不同的位置。枪体后外壳5的外面装由可以调节角度的把手12，这样更方便不同操作者的握枪习惯。枪体后把手1上装有风扇2，使枪体的冷却效果更好，降低由温度高造成的频率漂移现象。枪体后把手的适当位置装有开关13，便于操作时直接进行控制。超声波发生器的输出电缆线从枪体后把手1的把手下面的孔14进入枪体和压电陶瓷换能器4相连。
压电陶瓷换能器4和变幅杆7的相结合面设有螺纹孔，用连接螺栓6进行连接，再通过变幅杆7上的台阶用螺栓8连接到枪体后外壳5上。
本实用新型在实际工作中，压电陶瓷换能器接收到超声波发生器的电信号后，产生20～30KHZ、振幅为5微米的振幅，经变幅杆7的放大作用，输出端振幅为30～60微米的超声振动，通过振动针将振动传递到工件上，对工件进行超声振动处理，进而达到消除焊接残余应力的目的。
Claims (4)
1.一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪，其特征在于由压电陶瓷换能器(4)连接变幅杆(7)，再连接多针工作头(10)，且枪的外壳上装有冷却风扇(2)而成。
2.根据权利要求1所述的一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪，其特征在于枪体外壳由枪体前外壳(9)、枪体后外壳(5)、枪体后把手(1)三部分组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪，其特征在于枪体后外壳(5)的外面装有可以调节角度的把手(12)。
4.根据权利要求1所述的一种用于消除焊接残余应力的便携式振动枪，其特征在于枪体前外壳(9)采用螺纹连接多针工作头(10)。
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2003
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