直流和脉冲焊接的区别（什么是振动焊接技术）

直流和脉冲焊接的区别（什么是振动焊接技术）04振动焊接工艺规程焊接结构的损伤大部分是疲劳损伤，疲劳损伤大部分发生在焊缝附近。 这在过去的 100 年中已经得到认可，因为它是焊接结构中的常见问题。 因此，在研究振动焊接技术时，有必要研究振动焊接对疲劳性能的影响。 在振动时效机理的研究中，实验证明，由于应力的降低和均匀化，提高了焊缝的疲劳性能，提高了构件的疲劳寿命。 振动焊接可大大提高焊接结构件的疲劳寿命，提高率达70%以上。 振动焊接确实是提高焊件疲劳寿命的有效方法。 平台振动焊接（即非共振振动焊接）振动时效是在构件焊接完成后在常温下进行的。因此，要使动应力和残余应力之和大于材料常温下的屈服极限(σS)，则必须具有较大激振力。振动焊接是在焊接的整个过程中，包括降温过程在内，给被焊构件一个较轻微的振动，使焊缝在热状态下调整应变而改变热应力场，从而达到降低和均化应力。振动焊接焊缝前后对比03振动焊接对焊缝疲劳性能的影响

振动焊接技术”包括两个方面，即“焊接技术”与“焊接振动技术”两个内容。这里说的“焊接技术”就是正常的焊接技术，而“焊接振动技术”就是在焊接过程中，根据不同构件，施加一种不同参数的机械振动。

01振动焊接概念

振动焊接技术是在振动时效技术的基础上发展起来的。 但振动焊接技术的效果明显优于振动时效技术。 振动时效技术是部件焊接后使用的加工技术。 它只能降低和均匀化焊接残余应力。 振动焊接技术从焊接开始，然后在热态中起到细化晶粒的作用。 通过热塑性变形，可以调整应变以减少残余应力。 因此，可以说振动焊接从一开始就起到了防止焊接裂纹和减少变形的作用。 提高焊接质量是相对于振动时效技术最突出的优势。 作为振动焊接，它不需要元件达到共振状态，只要达到一定的频率范围并具有一定的振幅，所以振动焊接技术可以应用于任何元件。 尤其是大型结构件的焊接修复时，完全可以实现振动焊接，焊接后不再进行热时效处理。 焊接构件振动时效技术是对已经焊接好的构件进行振动处理，以减少和均匀化焊接产生的残余应力。 在振动焊接中，要焊接的零件首先振动并在振动的同时进行焊接，直到焊接完成。 这种振动是在一定频率范围内的轻微振动，其作用如下： 一． 当焊缝金属处于熔融状态时。 振动会导致组织变化。 谷物可以细化。 焊缝晶粒细化必将提高材料的力学性能； 其次，在温度的作用下，焊缝处材料的屈服极限很低，因此振动很容易缓解热应力场，容易引起热塑性变形。 释放受约束应变，降低应力场梯度，使最终焊接残余应力降低或均匀； 第三，由于振动，在结晶过程中，气泡和杂质容易上浮，氢容易去除，焊缝材料为母材过渡连接均匀柔和，减少应力集中，提高焊接质量。 因此，振动焊接可以有效地防止焊接裂纹和变形，提高构件的疲劳寿命，增强机械性能。

02振动焊接对焊接残余应力分布的影响

振动时效是在构件焊接完成后在常温下进行的。因此，要使动应力和残余应力之和大于材料常温下的屈服极限(σS)，则必须具有较大激振力。振动焊接是在焊接的整个过程中，包括降温过程在内，给被焊构件一个较轻微的振动，使焊缝在热状态下调整应变而改变热应力场，从而达到降低和均化应力。

振动焊接焊缝前后对比

03振动焊接对焊缝疲劳性能的影响

焊接结构的损伤大部分是疲劳损伤，疲劳损伤大部分发生在焊缝附近。 这在过去的 100 年中已经得到认可，因为它是焊接结构中的常见问题。 因此，在研究振动焊接技术时，有必要研究振动焊接对疲劳性能的影响。 在振动时效机理的研究中，实验证明，由于应力的降低和均匀化，提高了焊缝的疲劳性能，提高了构件的疲劳寿命。 振动焊接可大大提高焊接结构件的疲劳寿命，提高率达70%以上。 振动焊接确实是提高焊件疲劳寿命的有效方法。 平台振动焊接（即非共振振动焊接）

04振动焊接工艺规程

应该看到的是振动焊接和振动时效，是为提高焊缝质量而在两个阶段分别采取的技术工艺过程。振动焊接，是在焊接过程中进行的振动处理过程，而振动时效，是在构件焊接成型后而进行的时效处理过程，前者的作用在於使晶粒细化提高材料的机械性能，降低焊接应力和变形、减少气孔和杂质并使焊接纹理细密提高宏观焊接质量。而后者则是专门用於降低和均化焊接应力，消除残余应力对变形、开裂和疲劳寿命的影响。相比较而言，尽管在消除应力方面、振动焊接起到一定的作用，但其毕竟振动很小，产生的动应力不大，因此消除主应力的效果是赶不上振动时效的效果更好。

从这一点出发，对于大型构件建议工艺规程应是振动焊接与振动时效同时采用：即第一阶段在焊接过程中，采用振动焊接，第二阶段采用振动时效处理，这将是最佳工艺规程。

振动焊接工艺参数1. 激振频率 20Hz~100Hz;2. 激振振幅 10μm~50μm;3. 振动方式 共振与非共振均可;4. 构件直接振动或振动台带动构件振动均可;5. 振幅的选择应尽量接近材料晶粒的直径 即不同材料选用不同的振幅;6. 在20Hz~100Hz范围内如有共振峰，可选择共振峰高1/3~2/3所对应频率来处理，但要保证振幅在规定范围内，共振易於调整振幅值；

05振动焊接技术的适用性

振动焊接技术的特点决定了该项技术的适用性。各种实验验证了该项技术有如下的特点:

1. 焊接结晶过程中的振动可以细化晶粒，使焊缝材料的力学性能显着提高，材料的屈服极限σS和强度极限σb可提高10%～30%，有利于防止焊接热 并且出现了冷裂纹。 2、降低焊接残余应力30%以上，有利于防止或减少焊接构件在使用过程中产生裂纹，延长使用寿命，稳定构件尺寸精度。 3、减少焊接变形30%以上。 如果采用“预刚度法”和“预应力法”，变形量可减少60%以上，满足设计要求。 4、由于晶粒细化和残余应力的降低，使焊缝断裂韧性提高20%以上，大大提高了焊缝材料的抗裂性。 5、疲劳极限提高15%以上，焊缝疲劳寿命提高70%以上。 这是各种效果的综合值，增加使用寿命，这也是各种附加工序所追求的最终目标。 6、减少砂眼、跳焊等，使焊接织构细腻，减少根部应力集中，显着提高焊接质量。 7.可避免焊接和加热过程或降低预热温度。 8、可免去焊后热时效或振动时效处理。 9、显着防止或减少焊接裂纹，这是振动焊接最突出的特点之一。 基于以上优点，不难看出振动焊接技术比振动时效具有更广阔的前景和更大的适用性。 可以说，振动焊接技术可以应用在所有焊接工艺中，特别是对于焊接过程中容易产生裂纹和变形的部件，振动焊接应该是首选。 对于压力容器，如果采用振动焊接，效果会更好，设备的安全性也会大大提高。