超声冲击（Ultrasonic Impact Treatment）是一种新的高科技残余应力消除技术。上海宣邦金属新材料科技有限公司和中铝河南分公司拟采用超声冲击技术消除蒸发器焊缝的残余拉应力，引进有益的压应力，从而防治蒸发器应力腐蚀。为了检验超声冲击的消除拉应力引进压应力的效果，特委托郑州机械研究所对经过和未经过超声冲击处理的焊缝进行了残余应力测量。

 

一、测试方法及设备

      采用盲孔残余应力测试方法，即首先在被测材料表面粘贴应变花，然后在应变花中心钻孔，钻孔直径1.5mm，深2mm，根据钻孔后测量的释放应变就可以计算出残余应力。

采用上海宣邦金属新材料科技有限公司HJ－II型超声冲击设备进行超声冲击，冲击电流为2.9A，冲击覆盖率为75%。冲击后对表面进行打磨，打磨深度1.0mm。

      所测焊态应力值为0～2mm深度的应力平均值，超声冲击后应力值为冲击后1.0mm～3.0mm深度的应力平均值。

      测试设备采用郑州机械研究所研制的ZDL-Ⅱ型残余应力钻孔装置、YC-Ⅲ型应力测量仪和残余应力专用应变花。

 

二、 测点布置

      为了得到最具代表性的测试结果，测点位置布置在环焊缝和纵向焊缝相交处。

 

      超声冲击是一种新的高科技残余应力消除技术，其原理是采用20kHz以上的高频大功率超声波，以巨大的能量带动冲击头冲击金属物体表面，使金属表层产生很大的压缩塑性变形，从而达到消除残余应力，引入有益压应力的目的。

      从表1可以看出，在超声冲击前环焊缝和纵向焊缝相交处的最大残余应力为拉应力，达512.7MPa，超声冲击处理后变为压应力，最大压应力为-290.6MPa，说明对蒸发器的超声冲击处理达到了非常理想的效果。

 

   测试单位： 郑州机械研究所     

测试人员： 赵怀普  王晓洪

     审      阅：  黄润华