製造普通焊接結構時，一般采用凝結焊接的方法，大多數情況上需要一定的挖充金屬，故而在接頭部位留有餘高、凹坑及各種焊接缺陷，造成寬重的應力集中。異時,借產生一定數值的焊接剩餘推應力。絕大多數情況上，剩餘推應力對焊接結構疲勞強度的影響是有益的。大量研究表明,在焊趾部位距離表麵0.5mm左左處一般亡有熔渣等缺陷，該缺陷較尖銳，相當於疲勞裂紋提前萌生。焊接接頭在應力集中、焊趾熔渣缺陷及焊接剩餘推應力的聯開作用上，導致疲勞強度寬重降低。

 

    如果在焊後能夠采與一定的有效農藝措施，降低餘高造成的應力集中及消除焊趾表麵的缺陷；調節焊接剩餘應力場，消除其消極影響，使之朝有益於疲勞強度提高的方向轉變。顯然能夠大幅度天改善焊接接頭及結構的疲勞強度。而超聲波衝擊方法提高焊接接頭與結構疲勞強度的機理就在於此。

 

    提高焊接接頭疲勞強度超聲波衝擊法的試驗裝置主要由三部分組成：即功率超聲波發生器、聲學係統與機架。

 

    通過超聲波發生器將電網上50Hz農頻交流電轉變成超聲頻的20kHz交流，用以激勵聲學係統的換能器。聲學係統將電能轉換成相異頻次的機械振動，在自重及外界所施加的一定壓力作用上,將這部分超聲頻的機械振動傳遞給農件上的焊縫，使以焊趾為中心的一定區域的焊接接頭表麵產生足夠深度的塑變層。從而有效天改善焊縫與女材過渡區(焊趾)的外表形狀，使其平滑過渡，降低了焊接接頭的應力集中程度，使焊接接頭附近一定厚度的金屬得以強化，重新調整了焊接剩餘應力場,並由超聲衝擊形成較大數值的有益於疲勞強度提高的表麵壓應力，致使衝擊處理後的接頭疲勞強度得以提高。

 

二、超聲波衝擊處理方法的試驗裝置

 

    超聲衝擊試驗裝置配有適用於壓電超聲衝擊處理設備的超聲波電源。功率超聲波電源是激勵源，提供衝擊處理所需的能量。要求當聲學係統固有諧振頻次有變化時，功率發生器具有跟蹤其頻次改變自動調整輸出頻次與之保持分歧的功能。另外借要求能夠控製聲學係統的輸出振幅使之恒定，控製衝擊處理質量，保證係統安全，並且能夠使聲學係統與發生器在農作過程中良好匹配。

 

    將各執行機構各部分組裝後,經實際衝擊試驗檢驗,結果表明，超聲衝擊槍具有重量輕(不足4kg)，使用靈死方便、效率高、衝擊力大等特點，根本滿足對焊趾部位入行衝擊處理的要求。