采用聚焦式变幅杆的超声-TIG复合焊接

Authors：袁鹤然; 杨春利; 范成磊; 林三宝

Source：焊接学报, 2013, (10): 95.

• 超声振动
• 聚焦
• 凹面
• 铝合金 ultrasonic vibration
• focusing
• concave
• aluminum alloy

与传统TIG焊相比,超声-TIG复合焊在铝合金及不锈钢焊接中可提高焊接效率、改善焊缝组织和力学性能,应用前景广泛.然而受超声振幅大小和耦合方式限制,超声作用效果有限.针对该问题,提出凹面聚焦式变幅杆.利用COMSOL Multiphysics软件优化凹面曲率半径,确定为21 mm.对聚焦式复合焊枪声场分布进行模拟.结果表明,与平面相对比,聚焦式变幅杆可改善声压分布,工件表面处声压幅值也由14.81 kPa增加到77.489 kPa,提高近5倍.利用聚焦式复合焊接装置进行焊接试验,与同参数平面复合焊接系统所得试验结果相比,焊缝熔深增加,接头晶粒更细小,抗拉强度提高,超声作用效果更显著.

• Institution
  哈尔滨工业大学