UA105414C2 - Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints - Google Patents

Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints Download PDF

Info

Publication number
UA105414C2
UA105414C2 UAA201210124A UAA201210124A UA105414C2 UA 105414 C2 UA105414 C2 UA 105414C2 UA A201210124 A UAA201210124 A UA A201210124A UA A201210124 A UAA201210124 A UA A201210124A UA 105414 C2 UA105414 C2 UA 105414C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ultrasonic
impact
treatment
tool
welded joints
Prior art date
Application number
UAA201210124A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Юрий Филиппович Кудрявцев
Якоб Исакович Клейман
Александр Федорович Луговский
Андрей Валерьевич Мовчанюк
Original Assignee
Юрий Филиппович Кудрявцев
Якоб Исакович Клейман
Александр Федорович Луговский
Андрей Валерьевич Мовчанюк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Филиппович Кудрявцев, Якоб Исакович Клейман, Александр Федорович Луговский, Андрей Валерьевич Мовчанюк filed Critical Юрий Филиппович Кудрявцев
Priority to UAA201210124A priority Critical patent/UA105414C2/en
Priority to PCT/UA2013/000002 priority patent/WO2014031089A1/en
Publication of UA105414C2 publication Critical patent/UA105414C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04Sound-producing devices
    • G10K15/043Sound-producing devices producing shock waves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P9/00Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
    • B23P9/04Treating or finishing by hammering or applying repeated pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B39/00Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
    • B24B39/006Peening and tools therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/06Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like

Abstract

The invention relates to the branches of engineering, shipbuilding, construction and maintenance of oil and gas platforms, construction of artificial islands and runways, which are based on water, namely to surface finishing metal products and welded joints, which are subject to significant alternating load. In a method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints, in which the treatment is carried out using an ultrasonic vibrating tool, mobile impact elements that are normed pressed against the surface to be treated, the tool is moved relative to the surface being treated and desired intensity of vibrations of impact elements is provided by an ultrasonic transformer of vibrational velocity, with the outlet end of which the impact elements contact, the impact treatment is carried out by immersing the ultrasonic vibrating tool in water at the depth of location of the machining area, and ultrasonic vibrations of the outlet end of ultrasonic transformer of vibrational velocity are excited with an intensity exceeding the threshold of occurrence of developed cavitation on this surface and in the location area of moving impact elements at a given depth of immersion. The disclosed method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints provides for high efficiency and quality of impact treatment of metal structures located under water.

Description

Винахід належить до галузей машинобудування, кораблебудування, будування та обслуговування нафто- та газовидобувних платформ, будування штучних островів та злітно-посадочних смуг, що базуються на воді, а саме до фінішної обробки поверхонь металевих виробів та зварних з'єднань, які піддаються значному знакозмінному навантаженню.The invention belongs to the fields of mechanical engineering, shipbuilding, construction and maintenance of oil and gas platforms, construction of artificial islands and water-based airstrips, namely to surface finishing of metal products and welded joints that are subjected to significant alternating loads .

Поверхневе зміцнення металевих виробів як заключна технологічна операція значно збільшує працездатність зварних конструкцій, деталей і машин, підвищує їх якість і строк служби. На сьогоднішній день широке поширення отримали методи поверхневої обробки за допомогою пластичної деформації, такі як обробка кульками і роликами, дробоструменевий наклеп, віброобкатування та інші. Значно підвищився в промисловості інтерес і до високоенергетичних видів обробки поверхні, до яких належить і поверхневе зміцнення за допомогою ультразвукових коливань.Surface strengthening of metal products as a final technological operation significantly increases the performance of welded structures, parts and machines, increases their quality and service life. To date, methods of surface treatment with the help of plastic deformation, such as ball and roller processing, shot peening, vibro-rolling, and others, have become widespread. Interest in high-energy types of surface treatment, which includes surface strengthening with the help of ultrasonic vibrations, has also increased significantly in industry.

Результати випробувань і практика експлуатації показують, що при обробці виробів із металів ультразвуковий спосіб є достатньо ефективним і дозволяє якісно провести релаксаційну обробку конструкцій, здійснити зміцнюючий поверхневий наклеп та зняти залишкові напруження зварних з'єднань в металевих конструкціях.Test results and operational practice show that when processing metal products, the ultrasonic method is quite effective and allows for high-quality relaxation processing of structures, strengthening surface coating and removing residual stresses of welded joints in metal structures.

Відомий спосіб ультразвукової ударної обробки деталей та зварних з'єднань (А. с. СРСР Мо 1278182, МПК 8248 1/04, 1986), при якому обробку проводять, використовуючи ультразвуковий вібраційний інструмент, рухомий ударний елемент якого нормовано притискають до оброблюваної поверхні, інструмент переміщують відносно оброблюваної поверхні, а необхідну інтенсивність коливань ударного елементу забезпечують за допомогою ультразвукового перетворювача, з вихідним торцем якого контактують ударні елементи. При цьому використовуються згинальні коливання ударного елементу ультразвукового інструменту.There is a known method of ultrasonic impact treatment of parts and welded joints (AS USSR Mo 1278182, IPC 8248 1/04, 1986), in which the treatment is carried out using an ultrasonic vibration tool, the movable impact element of which is normally pressed against the processed surface, the tool are moved relative to the processed surface, and the necessary intensity of vibrations of the impact element is provided with the help of an ultrasonic transducer, with the output end of which the impact elements are in contact. In this case, bending vibrations of the shock element of the ultrasonic tool are used.

Використання у відомому способі згинальних коливань, що легко демпфуються, призводить до різкої зміни амплітуди коливань в процесі обробки при намаганні збільшити зусилля притиску інструменту до оброблюваної поверхні. Це призводить до нестабільності якості обробки. Названий спосіб не передбачає можливість ударної обробки поверхонь деталей та зварних з'єднань під водою.The use in the known method of bending vibrations that are easily damped leads to a sharp change in the amplitude of the vibrations during the processing when trying to increase the pressure of the tool against the processed surface. This leads to instability of processing quality. The named method does not provide for the possibility of shock treatment of the surfaces of parts and welded joints under water.

Ця необхідність виникає в разі ударної обробки металевих конструкцій під водою після проведення зварювальних ремонтних робіт. Такі конструкції піддаються завдяки морським хвилям значним знакозмінним навантаженням і швидко руйнуються. Застосування традиційного ультразвукового ударного вібраційного інструменту в цьому випадку, навіть у випадку забезпечення його герметичності, буде малоефективним внаслідок демпфувань рідиною вібраційних коливань великої за площею ударної поверхні інструменту. Така велика вібруюча робоча поверхня, в разі занурення під воду, змушена буде рухати значні маси води, що призведе при обмеженій потужності інструменту до зменшення амплітуди коливань і, як наслідок до неприпустимого порушення технологічних параметрів ударної обробки.This necessity arises in the case of shock treatment of metal structures under water after welding repair work. Due to sea waves, such structures are exposed to significant alternating loads and are quickly destroyed. The use of a traditional ultrasonic shock vibration tool in this case, even if its tightness is ensured, will be ineffective due to damping by the liquid of vibration oscillations of the large impact surface area of the tool. Such a large vibrating working surface, in the case of immersion under water, will be forced to move significant masses of water, which will lead to a decrease in the amplitude of oscillations with limited power of the tool and, as a result, to an unacceptable violation of the technological parameters of shock treatment.

Таким чином, вказаний спосіб ультразвукової ударної обробки деталей та зварних з'єднань при застосуванні під водою втрачає свою ефективність.Thus, the specified method of ultrasonic impact treatment of parts and welded joints loses its effectiveness when used underwater.

Відомий спосіб ультразвукової ударної обробки деталей та зварних з'єднань (А. с. СРСР Мо 1821342, МПК 8248 39/00, 1/04, 1993), при якому ультразвуковий робочий інструмент нормовано притискають до оброблюваної поверхні і переміщують його відносно цієї поверхні. При цьому застосовують осьове переміщення ударних елементів, які контактують з вихідним торцем трансформатора коливальної швидкості ультразвукового перетворювача і коливаються з амплітудою 5-10 мкм.There is a known method of ultrasonic impact treatment of parts and welded joints (AS USSR Mo 1821342, IPC 8248 39/00, 1/04, 1993), in which the ultrasonic working tool is normally pressed against the processed surface and moved relative to this surface. At the same time, the axial movement of impact elements is used, which come into contact with the output end of the oscillating speed transformer of the ultrasonic transducer and oscillate with an amplitude of 5-10 μm.

В цьому способі ультразвукової ударної обробки переміщується вже суттєво менша поверхня і тому, в разі застосування цього способу при ударній обробці під водою втрати потужності коливань вже будуть менші. Проте зазначена в способі мала амплітуда коливань, за умови додаткового її зменшення під водою, не дозволить отримати бажаної великої продуктивності і ефективності ударної обробки. Тому такий спосіб теж буде малоефективним при ударній обробці під водою.In this method of ultrasonic shock treatment, a significantly smaller surface is moved and therefore, in the case of using this method during shock treatment under water, the loss of vibration power will be smaller. However, the small amplitude of oscillations specified in the method, provided that it is additionally reduced under water, will not allow to obtain the desired high productivity and impact processing efficiency. Therefore, this method will also be ineffective in shock treatment under water.

Ультразвуковий інструмент у вказаному способі здійснює додаткові колові переміщення, що вимагає наявності конструктивних елементів механізації що унеможливлює застосування цього способу під водою.The ultrasonic tool in the specified method performs additional circular movements, which requires the presence of structural elements of mechanization, which makes it impossible to use this method under water.

Найбільш близьким до запропонованого способу по сукупності ознак і технічному результату є спосіб ультразвукової ударної обробки поверхонь деталей та зварних з'єднань (Патент України Мо 60390, МПК 8248 39/00, С210 1/04, опубл. 15.10.2003 в Бюл. Мо 10), який полягає в тому, що обробку проводять, використовуючи ультразвуковий вібраційний інструмент, рухомі ударні елементи якого нормовано притискають до оброблюваної поверхні, інструмент переміщують відносно оброблюваної поверхні, а необхідну інтенсивність коливань ударних елементів забезпечують за допомогою ультразвукового трансформатора коливальної швидкості, з вихідним торцем якого контактують ударні елементи.The closest to the proposed method in terms of the set of features and technical result is the method of ultrasonic shock treatment of the surfaces of parts and welded joints (Patent of Ukraine Mo 60390, IPC 8248 39/00, C210 1/04, publ. 15.10.2003 in Byul. Mo 10 ), which consists in the fact that the processing is carried out using an ultrasonic vibrating tool, the moving impact elements of which are normally pressed against the processed surface, the tool is moved relative to the processed surface, and the necessary intensity of vibrations of the impact elements is provided with the help of an ultrasonic oscillating speed transformer, with the output end of which shock elements are in contact.

Вказаний спосіб, аналогічно попереднім, не дозволить отримати високу продуктивність і якість обробки при зануренні під воду, оскільки вихідний робочий торець трансформатора коливальної швидкості і рухомі ударні елементи будуть змушені рухати рідину і рухатися, переборюючи в'язке тертя, що призведе до зменшення амплітуди коливань, якості і продуктивності ударної обробки.The indicated method, similar to the previous one, will not allow to obtain high productivity and processing quality when immersed under water, since the output working end of the oscillating speed transformer and moving shock elements will be forced to move the liquid and move, overcoming viscous friction, which will lead to a decrease in the amplitude of oscillations, quality and performance of shock treatment.

В основу винаходу поставлено задачу розробки способу ультразвукової ударної обробки деталей та зварних з'єднань, при якому можна буде здійснити ефективну та якісну ультразвукову ударну обробку деталей та зварних з'єднань, розміщених під водою.The invention is based on the task of developing a method of ultrasonic shock treatment of parts and welded joints, which will allow effective and high-quality ultrasonic shock treatment of parts and welded joints placed under water.

Для вирішення поставленої задачі в способі ультразвукової ударної обробки поверхонь деталей та зварних з'єднань, при якому обробку проводять, використовуючи ультразвуковий вібраційний інструмент, рухомі ударні елементи якого нормовано притискають до оброблюваної поверхні, інструмент переміщують відносно оброблюваної поверхні, а необхідну інтенсивність коливань ударних елементів забезпечують за допомогою ультразвукового трансформатора коливальної швидкості, З вихідним торцем якого контактують ударні елементи, ударну обробку проводять, занурюючи вібраційний ультразвуковий інструмент в воду на глибину розташування місця обробки, а ультразвукові коливання вихідного торця ультразвукового трансформатора коливальної швидкості інструменту збуджують з інтенсивністю, що перевищує поріг виникнення розвиненої кавітації на цій поверхні та в зоні розташування рухомих ударних елементів при заданій глибині занурення.To solve the problem in the method of ultrasonic shock treatment of the surfaces of parts and welded joints, in which the treatment is carried out using an ultrasonic vibration tool, the moving impact elements of which are normally pressed against the processed surface, the tool is moved relative to the processed surface, and the required intensity of vibrations of the impact elements is provided with the help of an ultrasonic oscillating speed transformer, the output end of which is in contact with shock elements, impact treatment is carried out by immersing the vibrating ultrasonic tool in water to the depth of the treatment location, and the ultrasonic oscillations of the output end of the ultrasonic oscillating speed transformer of the tool are excited with an intensity that exceeds the threshold for the occurrence of developed of cavitation on this surface and in the area of moving impact elements at a given depth of immersion.

При зануренні ударного інструменту у воду вихідний торець ультразвукового трансформатора швидкості та рухомі ударні елементи контактують з водою. Тому при коливаннях вихідний торець трансформатора швидкості буде передавати коливання в рідину. При цьому в рідині будуть виникати періодичні стиснення і розрідження, які створюють додатковий тиск по відношенню до статичного тиску, який в даному випадку задається глибиною занурення інструменту у воду. Ці коливання тиску в рідині обумовлюються звуковим тиском, який створює занурений ультразвуковий вібраційний інструмент з вібруючим вихідним торцем трансформатора коливальної швидкості. В разі падіння тиску в рідині до рівня тиску насиченої пари, суцільність рідини порушується з утворенням кавітаційних порожнин. Це явище називається ультразвуковою кавітацією. При створенні коливань в рідині ультразвуковий перетворювач інструменту змушений буде втрачати енергію на деформацію рідини. В акустиці виникнення цих втрат пояснюється наявністю акустичного імпедансу. Акустичний імпеданс, як комплексний опір, має активну та реактивну складові. Активна складова пов'язана з втратами енергії на випромінювання звуку та дисипацією енергії в самій акустичній системі. Реактивна складова обумовлена реакцією сил інерції та сил пружності, тобто реактивна складова відображає енергію, що витрачається на коливання приєднаної маси рідини. Акустичний імпеданс пропорційний швидкості звуку та щільності середовища, в яке здійснюється випромінювання. Величина звукового тиску, що обумовлює можливість виникнення явища ультразвукової кавітації, пов'язана з інтенсивністю ультразвукових коливань, яка при заданих швидкості звука в середовищі та щільності середовища залежить від частоти та амплітуди коливань. В докавітаційному режимі при малій інтенсивності коливань акустичний імпеданс має суттєве значення і на його подолання витрачається значна частина споживаної інструментом енергії. При цьому в рухомі ударні елементи передається тільки залишкова частина від підведеної до вібраційного інструмента енергії. В цьому випадку ударна обробка деталей та зварних з'єднань буде здійснюватися під водою з малою ефективністю і низькою якістю. Але в разі поступового збільшення інтенсивності коливань можна досягти порога виникнення кавітації. При цьому на поверхні вібруючого вихідного торця трансформатора швидкості утворюється двофазний кавітаційний прошарок. Швидкість звука в двофазному кавітаційному середовищі різко зменшується, що призводить до різкого зменшення акустичного імпедансу. При цьому ударний інструмент буде менше витрачати енергії на коливання рідини, а більше енергії буде передавати в рухомі ударні елементи.When the impact tool is immersed in water, the output end of the ultrasonic speed transformer and the moving impact elements come into contact with the water. Therefore, during oscillations, the output end of the speed transformer will transmit the oscillations into the liquid. At the same time, periodic compressions and rarefactions will occur in the liquid, which create additional pressure in relation to the static pressure, which in this case is given by the depth of immersion of the tool in the water. These pressure fluctuations in the fluid are caused by the sound pressure generated by the submerged ultrasonic vibrating instrument with the vibrating output end of the oscillating velocity transformer. If the pressure in the liquid drops to the level of saturated vapor pressure, the continuity of the liquid is broken with the formation of cavitation cavities. This phenomenon is called ultrasonic cavitation. When creating vibrations in the liquid, the ultrasonic transducer of the tool will have to lose energy to the deformation of the liquid. In acoustics, the occurrence of these losses is explained by the presence of acoustic impedance. Acoustic impedance, as a complex resistance, has active and reactive components. The active component is associated with energy losses for sound radiation and energy dissipation in the acoustic system itself. The reactive component is due to the reaction of inertial forces and elastic forces, i.e. the reactive component reflects the energy spent on fluctuations of the attached liquid mass. Acoustic impedance is proportional to the speed of sound and the density of the medium into which the radiation is emitted. The amount of sound pressure, which determines the possibility of the occurrence of the phenomenon of ultrasonic cavitation, is related to the intensity of ultrasonic vibrations, which, given the speed of sound in the medium and the density of the medium, depends on the frequency and amplitude of the vibrations. In the pre-cavitation mode, with a low intensity of oscillations, the acoustic impedance is of significant importance, and a significant part of the energy consumed by the instrument is spent to overcome it. At the same time, only the residual part of the energy supplied to the vibrating tool is transferred to the moving impact elements. In this case, impact treatment of parts and welded joints will be carried out under water with low efficiency and low quality. But in the case of a gradual increase in the intensity of oscillations, the cavitation threshold can be reached. At the same time, a two-phase cavitation layer is formed on the surface of the vibrating output end of the speed transformer. The speed of sound in a two-phase cavitation medium decreases sharply, which leads to a sharp decrease in acoustic impedance. At the same time, the percussion instrument will spend less energy on fluid oscillations, and more energy will be transferred to the moving percussion elements.

Подальше збільшення інтенсивності коливань дозволить досягти стану розвиненої кавітації і розширити кавітаційну зону до можливості охоплення рухомих ударних елементів. Коливальний рух ударних елементів в двофазному кавітаційному середовищі значно зменшить рідинне тертя і підвищить енергетичний вплив ударних елементів на поверхню, що обробляється. Внаслідок цього буду забезпечена висока ефективність і якість ударної обробки металевих підводних споруд.A further increase in the intensity of oscillations will allow to reach a state of developed cavitation and expand the cavitation zone to the possibility of covering moving impact elements. The oscillatory movement of impact elements in a two-phase cavitation environment will significantly reduce fluid friction and increase the energy impact of impact elements on the surface being processed. As a result, high efficiency and quality of shock treatment of metal underwater structures will be ensured.

Реалізується спосіб ультразвукової ударної обробки поверхонь деталей та зварних з'єднань, що пропонується, наступним чином.The proposed method of ultrasonic impact treatment of the surfaces of parts and welded joints is implemented as follows.

Ультразвуковий вібраційний інструмент занурюють в воду на глибину розташування місця обробки. Рухомі ударні елементи інструменту нормовано притискають до оброблюваної поверхні. На ультразвуковий перетворювач інструменту подають ультразвукові електричні коливання, які перетворюються в механічні коливання вихідного торця трансформатора коливальної швидкості та, контактуючих з ним, рухомих ударних елементів. Ультразвуковий вібраційний інструмент є резонансною коливальною системою, тобто має фіксовану частоту коливань, і тому для регулювання інтенсивності коливань використовують можливість зміни амплітуди коливань за рахунок зміни амплітуди електричних коливань. Змінюючи амплітуду коливань, досягають рівня розвиненої кавітації, коли вихідний торець трансформатора швидкості і рухомі ударні елементи будуть охоплені двофазним кавітаційним середовищем. При цьому додатково погоджують інтенсивність коливань з результатами технологічного впливу ударних елементів на поверхню, що обробляється. Після цього здійснюють переміщення інструменту відносно поверхні.The ultrasonic vibrating tool is immersed in water to the depth of the location of the treatment site. The moving impact elements of the tool are normally pressed against the processed surface. Ultrasonic electrical oscillations are applied to the ultrasonic transducer of the tool, which are transformed into mechanical oscillations of the output end of the oscillating speed transformer and the moving impact elements in contact with it. The ultrasonic vibration instrument is a resonant oscillating system, that is, it has a fixed frequency of oscillations, and therefore, to regulate the intensity of oscillations, the possibility of changing the amplitude of oscillations is used due to the change in the amplitude of electrical oscillations. By changing the amplitude of oscillations, the level of advanced cavitation is reached, when the output end of the speed transformer and the moving shock elements will be covered by a two-phase cavitation medium. At the same time, the intensity of oscillations is additionally reconciled with the results of the technological impact of impact elements on the surface being processed. After that, the tool is moved relative to the surface.

Внаслідок застосування вказаного способу ультразвукової ударної обробки поверхонь деталей та зварних з'єднань вдається ефективно і якісно обробити громіздкі металеві споруди, що розташовані під водою і підйом яких на поверхню є неможливим або економічно недоцільним.As a result of the application of the specified method of ultrasonic impact treatment of the surfaces of parts and welded joints, it is possible to effectively and qualitatively process bulky metal structures located under water and whose lifting to the surface is impossible or economically impractical.

Claims (1)

Спосіб ультразвукової ударної обробки поверхонь деталей та зварних з'єднань, який полягає в тому, що обробку проводять, використовуючи ультразвуковий вібраційний інструмент, рухомі ударні елементи якого нормовано притискають до оброблюваної поверхні, інструмент переміщують відносно оброблюваної поверхні, а необхідну інтенсивність коливань ударних елементів забезпечують за допомогою ультразвукового трансформатора коливальної швидкості, з вихідним торцем якого контактують ударні елементи, який відрізняється тим, що ударну обробку проводять, занурюючи вібраційний ультразвуковий інструмент в воду на глибину розташування місця обробки, а ультразвукові коливання вихідного торця ультразвукового трансформатора коливальної швидкості інструменту збуджують з інтенсивністю, що перевищує поріг виникнення розвиненої кавітації на цій поверхні та в зоні розташування рухомих ударних елементів при заданій глибині занурення.The method of ultrasonic shock treatment of the surfaces of parts and welded joints, which consists in the fact that the treatment is carried out using an ultrasonic vibration tool, the moving impact elements of which are normally pressed against the processed surface, the tool is moved relative to the processed surface, and the necessary intensity of vibrations of the impact elements is provided by using an ultrasonic oscillating speed transformer, the output end of which is in contact with shock elements, which is characterized by the fact that the impact treatment is carried out by immersing the vibrating ultrasonic tool in water to the depth of the treatment location, and the ultrasonic vibrations of the output end of the ultrasonic oscillating speed transformer excite the tool with an intensity that exceeds the threshold for the occurrence of developed cavitation on this surface and in the location zone of moving impact elements at a given depth of immersion.
UAA201210124A 2012-08-23 2012-08-23 Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints UA105414C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201210124A UA105414C2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints
PCT/UA2013/000002 WO2014031089A1 (en) 2012-08-23 2013-01-11 Method for ultrasonic impact treatment of surfaces of components and welded joints

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201210124A UA105414C2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA105414C2 true UA105414C2 (en) 2014-05-12

Family

ID=50150252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201210124A UA105414C2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA105414C2 (en)
WO (1) WO2014031089A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004013359A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-12 U.I.T., L.L.C. Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
DE102009018988A1 (en) * 2009-04-25 2010-10-28 Mtu Aero Engines Gmbh Hardening a surface of a complex thin-walled component with varying cross-section by hardening critical surface area using an ultrasonic vibrator and a tool, comprises delivering high-frequency local mechanical impulse to the component

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014031089A1 (en) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6993948B2 (en) Methods for altering residual stresses using mechanically induced liquid cavitation
JP2005002475A5 (en)
US7431779B2 (en) Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
US20180354003A1 (en) Device and method for deburring components ultrasound
RU2387531C2 (en) Procedure for ultra-sonic impact machine treatment of body surfaces to correct defects and to strengthen working surfaces
KR20070086532A (en) Welded joints with new properties and provision of such properties by ultrasonic impact treatment
US7740188B2 (en) Method of generation of pressure pulsations and apparatus for implementation of this method
US6017398A (en) Immersed metal cleaning by subjecting object to natural resonant frequency
CA2450369A1 (en) Method for processing welded metalwork joints by high-frequency hummering
Tan et al. Developing high intensity ultrasonic cleaning (HIUC) for post-processing additively manufactured metal components
UA105414C2 (en) Method of ultrasonic impact treatment of surfaces of parts and welded joints
RU2394919C1 (en) Procedure for ultrasonic treatment of welded metal structures
Khmelev et al. Increasing of efficiency of ultrasonic vibration system work for cavitation treating of liquid
WO2014031088A1 (en) Ultrasonic instrument for the impact treatment of surfaces of components
RU2418671C2 (en) Method of flat grinding with application of ultrasound oscillations
JP2006082163A (en) Dimple forming method and dimple forming device
RU2550684C1 (en) Method for ultrasonic surface strengthening of parts from structural steels in liquid medium
RU2743500C1 (en) Method for strengthening the surface layer of the compressor blades of gas turbine engines
RU2252859C1 (en) Ultrasonic tool for releasing residual stresses and strengthening surfaces of metals
KR102541835B1 (en) Apparatus for treating inner surface of pipe
RU2137587C1 (en) Device for surface strengthening of parts ("spring")
Murugesan et al. Pre-loading enhancement of compressive residual stress at crack-tip in acoustic cavitation
JP2007307682A (en) Modified material working method and modified material working device
RU2129942C1 (en) Apparatus for finishing and strengthening surface of parts
Nani et al. On some Possibilities for Optimizing the Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) Processing of Welded Joints Applied to Stainless Steel