[实用新型]一种振动冲击和锤击装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工具，具体是一种主要用于消除焊趾处残余应力的振动冲击和锤击装置。

背景技术

一般较重要的焊接构件都采用高强度钢制造，随着钢材抗拉强度的提高，其疲劳强度也相应增大。研究表明，对于焊后不做加工处理的高强度钢结构焊缝而言，由于在焊趾处应力集中等因素的作用下，其疲劳强度并不随抗拉强度的提高而增大，故无法体现出使用高强度钢的优越性。因此，尽管超细晶粒结构钢等高强度钢材本身的强度和使用寿命大幅度提高，但在具体钢结构上焊接接头的质量和性能才是制约结构强度和寿命的主要因素。只有对焊缝进行加工处理，才能根本改善其性能。研究和实践表明，疲劳断裂是金属结构失效的主要形式，尤其是一些受动载作用严重的重要结构。焊接接头的疲劳破坏一般起裂于焊接接头的焊趾部位，如果能改善焊趾处疲劳裂纹的起裂性能，将有效地提高焊接结构的疲劳强度。

用锤击焊缝的方法调节焊接接头中残余应力时，在金属表面层内产生局部双向塑性延展，补偿焊接区的不协调应变(受拉应力区)以达到释放焊接残余应力的目的。冲击焊趾可有效改善焊接产生的焊接缺陷，改变焊趾几何形状，提高焊缝疲劳强度和寿命。与其它消除残余应力的方法相比，锤击法可节省能源、降低成本、提高效率，是在施工过程中即可实现的工艺措施，并可在焊接区表面形成一定深度的压应力区，有效地提高结构的疲劳寿命。然而，普通锤击法噪声大、效率低、劳动强度大、可控性差且效果很不稳定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种以稀土大磁致伸缩材料作为振动发生元件的新型振动冲击和锤击装置，该装置可以消除焊接残余应力和提高焊接接头疲劳强度和寿命，其结构简单，体积小、重量轻，非常具有实用性。

为解决上述技术问题，本实用新型所述的振动冲击和锤击装置包括控制器和振动枪，其中振动枪包括外壳、线圈、磁致伸缩棒、前后偏磁器、振动质量块、蝶簧、振动波导杆、永磁体、延长套和冲击工具；所述磁致伸缩棒设在外壳内，前后偏磁器分别安装在磁致伸缩棒的两端为磁致伸缩棒提供偏磁场，且前偏磁器可以沿轴向往复运动；线圈在磁致伸缩棒外部沿轴向安装并通过控制线缆与控制器连接；振动质量块设置在外壳内部前侧并与前偏磁器接触跟随其运动，蝶簧设置在振动质量块与外壳前壁面之间提供预压力，延长套后端与外壳前端对接，用于提高冲击动能的环状永磁体设在延长套后端内，振动波导杆安装在延长套内，其后端穿过环状永磁体并与振动质量块具有间隙，冲击工具安装在延长套前端。

上述的前后偏磁器可以是偏磁块或偏磁线圈以适应不同的性能要求和使用场所，采用偏磁块即永磁体时无需引入电流，当采用偏磁线圈时则需要接入电流。

上述冲击工具可以包括冲击座和冲击针，其中冲击座固定在延长套前端，冲击针位于冲击座内，其后端与振动波导杆接触，前端则伸出冲击座的前开孔。

本实用新型采用稀土大磁致伸缩材料作为振动发生元件，输出振幅大，输出无须波导耦合，特有的永磁振动加速装置，使冲击强度提高了10倍，振动频率在10KHZ到20KHZ之间高速振动，相对现有技术其噪音明显减低，效率大大提高，更换前端的冲击工具，即可进行锤击，也可用于冲击焊趾，一机多用。其执行机构轻巧、可控性好、使用灵活方便、噪音小、效率高、适用性强、成本低而且节能环保，采用本实用新型的试验表明：提高疲劳强度的机理与锤击和喷丸基本一致。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式