本實用新型專利技術涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置，包括焊槍、連接套組件、超聲振子，所述焊槍通過焊槍連接組件與連接套組件相連，所述超聲振子套裝于所述連接套組件內，所述超聲振子底端的鋼球穿過所述連接套組件后與焊層接觸，對焊層隨焊超聲沖擊處理。本實用新型專利技術能夠轉化地震波對建筑的損壞能量，阻擋地震波對建筑物基礎的影響，進而免除對建筑物地上部分的震動。本實用新型專利技術對焊層或焊縫實施超聲沖擊實時沖擊，可滿足現代焊接增材制造需要；能適應不同沖擊壓力和焊件高低不平要求；可根據要求調節超聲沖擊位置和焊槍位置間距，適應隨焊時間滯后時間調節；超聲傳輸效率高，超聲沖擊處理效果好。超聲沖擊處理效果好。超聲沖擊處理效果好。
【技術實現步驟摘要】
一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置
[0001]本技術涉及3D打印
，尤其涉及一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置。
技術介紹
[0002]隨著科技發展，增材制造技術風起云涌，相較其他增材制造，焊接增材成本低、效率高，尤其是一些大型構件增材制造優勢更為明顯，因此，焊接增材制造成長更為迅速。此外，焊接技術也廣泛應用于國防軍工、國計民生，在船舶、車輛、壓力容器等方面應用量大面廣。但焊接畢竟是局部加熱熔化，然后冷卻形成焊縫或焊層，本質是一個局部冶金的過程，不可避免地會產生諸如氧化、氣孔、金相組織晶粒粗大、應力、應變和裂紋等等諸多焊接缺陷，影響制品的材質、幾何精度和使用性能。
[0003]為了提高焊接質量，人們探索了許多減小或消除焊接缺陷的方法，其中對焊縫進行沖擊振動就是有效方法之一。近年來，由前蘇聯造船業發展起來的一種較新的且非常具有發展前途的超聲沖擊處理（UIT）技術應用在提高焊接質量方面引起了人們的關注。
[0004]而隨焊超聲沖擊處理由于是在焊接增材制品生成過程中實時超聲沖擊，效果更佳：一方面更能細化晶粒，改善組織，減少缺陷；另一方面，由于工序集中，超聲隨焊沖擊處理,生產效率更高。
[0005]超聲隨焊沖擊處理的原理是：將超聲波頻率的機械振動能量在一定壓力下即時傳遞給焊縫，使以焊縫與母材過渡區為中心的一定區域的焊接接頭表面產生一定深度的塑性變形層，從而有效地改善焊趾的外表形狀，使其平滑過渡，降低焊接接頭的應力集中程度，甚至在表面產生壓應力，同時細化晶粒、致密組織，改善了接頭表層的組織，從而使超聲沖擊處理后的焊接接頭的疲勞強度和疲勞壽命得以提高。
[0006]目前，國內也已開始有超聲波沖擊處理改善焊接質量、減少焊接缺陷的技術研究，但數量很少。
[0007]比如：長春科技大學Jia Liu等2019年在《Optics and Laser Technology》發表了“Effect of ultrasonic power on porosity microstructure,mechanical properties of the aluminum alloy joint by ultrasonic assisted laser-MIG hybrid welding”；中國方大特鋼科技公司謝雨田等2019年設計了一種適用于多種外形結構的表面超聲波沖擊裝置（屬于焊后沖擊）；哈爾濱工業大學賀文雄等2015年公開了“隨焊超聲沖擊減小或消除焊接變形及殘余應力技術”專利。
[0008]現有隨焊超聲沖擊處理停留在理論研究，少有技術方案和具體結構，目前也沒有將隨焊超聲沖擊技術應用到焊接增材制造，更沒有相應技術方案，需要進一步開拓和完善：
[0009]1沒有考慮超聲沖擊壓力調整。但實際焊層厚度是在一定范圍內變化的，因此超聲振子負載時變化的。使得超聲振子容易偏離諧振。
[0010]2現有隨焊超聲沖擊方式是：焊槍在焊件上方焊接，而超聲沖擊頭在焊件后方沖擊，只適應單層焊縫。因此，無法應用到焊接增材制造。
[0011]3沒有考慮焊接點位與隨焊沖擊點位間隔調整：業界相關研究證明，隨焊沖擊點位
于焊接高溫塑性區，效果最好，顯然，焊接工藝不同，焊件不同，焊接高溫塑性區距焊槍最佳距離也就不同，但現有技術沒有考慮調節焊接點位與隨焊沖擊點位間隔。也就是沒有考慮隨焊沖擊滯后時間調節，難于保證隨焊沖擊點位于焊接高溫塑性區。
[0012]4沒有明確超聲振動傳遞到焊件方式，但接觸方式直接關系到超聲傳輸效率，另一方面，隨焊超聲沖擊，超聲振子要在焊層或焊縫上隨焊槍移動，必須移動靈活。現有隨焊超聲沖擊頭與焊縫平面接觸，雖然超聲傳輸好，但移動困難且超聲振子易偏擺。
[0013]5焊接增材制造隨焊超聲沖擊，焊槍和超聲振子要在三維坐標同步移動，由于超聲振子自重，增加焊接增材設備在高度方向的移動負荷。
[0014]6隨焊超聲沖擊增材制造過程中，焊槍和超聲振子同步運動，必須連接為一個構件，但要隔開一定距離（調整焊槍與振子間隔，獲得最佳處理效果），因此空間上焊槍與振子是兩個不同點。因此，要使焊槍和超聲振子同步移動，必須明確焊槍運動軌跡。
[0015]可見，隨焊超聲沖擊處理用于焊接增材制造，無論在概念和方法都有許多盲區和難點，急需技術突破。
[0016]本技術提供一種焊接增材制造隨焊超聲沖擊裝置對焊層或焊縫實施超聲沖擊實時沖擊，可滿足現代焊接增材制造需要；能適應不同沖擊壓力和焊件高低不平要求；減小超聲振子偏擺，超聲振子隨焊槍穩定移動；可根據要求調節超聲沖擊位置和焊槍位置間距，適應隨焊時間滯后時間調節；超聲傳輸效率高，超聲沖擊處理效果好；系統簡練，使用方便，技術先進、方法新穎、實用可靠。
技術實現思路
[0017]本技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置，對焊層或焊縫實施超聲沖擊實時沖擊，可滿足現代焊接增材制造需要；能適應不同沖擊壓力和焊件高低不平要求；減小超聲振子偏擺，超聲振子隨焊槍穩定移動。可根據要求調節超聲沖擊位置和焊槍位置間距，適應隨焊時間滯后時間調節；超聲傳輸效率高，超聲沖擊處理效果好；系統簡練，使用方便，技術先進、方法新穎、實用可靠。
[0018]為了實現本技術的目的,本技術采用的技術方案為：
[0019]本技術公開了一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置，包括焊槍、連接套組件、超聲振子，所述焊槍通過焊槍連接組件與連接套組件相連，所述超聲振子套裝于所述連接套組件內，所述超聲振子底端的鋼球穿過所述連接套組件后與焊層接觸，對焊層隨焊超聲沖擊處理。
[0020]所述焊槍連接組件包括焊槍、焊槍緊定螺釘、焊槍連接搭板螺釘、焊槍連接板、焊槍連接板緊定螺釘以及焊槍連接搭板，所述焊槍連接搭板上設有用于焊槍插入的焊槍孔，其外壁上設有用于焊槍緊定螺釘插入的與所述焊槍孔連通的焊槍緊定螺釘孔；所述焊槍連接板上設有用于連接套組件插入的連接套孔，所述焊槍連接板的外側壁上設有焊槍連接板緊定螺釘，所述焊槍連接板與所述焊槍連接搭板的內端上設有若干用于焊槍連接搭板螺釘固定的調節孔，通過焊槍連接搭板螺釘與不同調節孔進行固定，實現焊槍與超聲振子之間的距離調節。
[0021]所述焊槍采用單向直線運動軌跡焊接增材，保證超聲振子與焊槍軌跡一致；多條單向直線軌跡逼近制品截面層，多層截面逼近制品。
[0022]所述超聲振子包括鋼球、變幅桿、變幅桿連接螺釘、換能器、電風扇以及振子套，所述變幅桿呈錐形結構，所述鋼球設置于其底部，其頂部與所述振子套的底部通過變幅桿連接螺釘相連；所述換能器設置于所述振子套內，所述電風扇設置于所述振子套的頂部，所述振子套的側壁設有散熱窗；
[0023]所述連接套組件包括預緊鎖圈、連接套緊定螺釘、鋼球保持套、保持套墊片、保持套鎖圈、止轉銷、拉繩支座、連接套、彈性圈、預緊圈，所述連接套的內腔與所述超聲振子外部形狀相匹配，所述預緊圈設置于所述連接套的內壁頂部，其外部設有用于將其鎖緊的預緊鎖圈，所述預緊圈與所述超聲振子的頂本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置，其特征在于：包括焊槍、連接套組件、超聲振子，所述焊槍通過焊槍連接組件與連接套組件相連，所述超聲振子套裝于所述連接套組件內，所述超聲振子底端的鋼球穿過所述連接套組件后與焊層接觸，對焊層隨焊超聲沖擊處理。2.根據權利要求1所述的一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置，其特征在于：所述焊槍連接組件包括焊槍、焊槍緊定螺釘、焊槍連接搭板螺釘、焊槍連接板、焊槍連接板緊定螺釘以及焊槍連接搭板，所述焊槍連接搭板上設有用于焊槍插入的焊槍孔，其外壁上設有用于焊槍緊定螺釘插入的與所述焊槍孔連通的焊槍緊定螺釘孔；所述焊槍連接板上設有用于連接套組件插入的連接套孔，所述焊槍連接板的外側壁上設有焊槍連接板緊定螺釘，所述焊槍連接板與所述焊槍連接搭板的內端上設有若干用于焊槍連接搭板螺釘固定的調節孔。3.根據權利要求1所述的一種焊接增材隨焊超聲沖擊裝置，其特征在于：所述超聲振子包括鋼球、變幅桿、變幅桿連接螺釘、換能器、電風扇以及振子套，所述變幅桿呈錐形結構，所述鋼球設置于其底部，其頂部與所述振子套的底部通過變幅桿連接螺釘相連；所述換能器設置于所述振子套內，所述電風扇設置于所述振子套的頂部，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱政強，王官明，吳藺峰，陳燕琴，
申請(專利權)人：南昌大學，
類型：新型
國別省市：
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