[發明專利]一種焊接接頭進行維護保養的循環超聲沖擊工藝

在審

• 申請號: 201610184006.8
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105643186A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 于影霞;江明明;何柏林
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B23P9/04
• 分類號: B23P9/04
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 胡里程

技術領域

本發明涉及一種對使用中(在役)的MB8鎂合金焊接接頭進行維護保養的方法，通 過循環超聲沖擊修復鎂合金焊接接頭的表面質量，從而延長接頭疲勞壽命，屬于鎂合金焊 接結構延壽技術。

背景技術

鎂合金具有密度小、比強度高、耐沖擊、減震性好以及易回收無污染等優點，成為 繼鋼鐵、鋁合金材料之后的第三大金屬結構材料。近幾年隨著生產能力和技術水平的提高， 生產成本的下降，鎂合金已從主要應用于國防和航空航天產品，擴展到汽車及其它民用領 域。但由于鎂合金具有性質活潑、熔點低、導熱快、熱膨脹系數大等特點，使其焊接性較差， 從而影響接頭的表面質量，除存在殘余拉應力以及由于焊接接頭成形不好，造成較大的應 力集中外，熱影響區容易過熱，導致晶粒粗大，也是引起鎂合金焊接接頭疲勞性能下降，焊 接結構的使用壽命較低的主要原因。

研究表明，疲勞失效是焊接結構失效的主要形式。如何保證和提高鎂合金焊接接 頭的疲勞性能，降低服役焊接結構疲勞性能惡化的速度，延長其使用壽命是擴大鎂合金焊 接結構件推廣應用的關鍵。文獻檢索與專利檢索顯示目前針對鎂合金焊接接頭疲勞性能改 善的研究很少，并且大多是借鑒了一般鋼鐵材料焊接接頭疲勞性能改善的做法，即從改變 焊接接頭殘余應力狀態和降低應力集中的角度采取措施，很少考慮接頭表面質量包括熱影 響區組織粗大引起接頭疲勞性能下降的問題。同時，現有的改善方法和技術都是針對制造 中的焊接接頭，用于解決制造過程中產生的應力與組織粗大問題，缺少針對服役中鎂合金 焊接接頭的方法，可以這樣說，目前既沒有對使用中鎂合金焊接結構的焊接接頭部位進行 維護保養的做法，更沒有維護保養的有效技術。因此，發展一種切實可行的高效低成本的焊 接接頭維護保養技術尤為迫切。

在鎂合金焊接結構使用過程中，對焊接接頭(包括熱影響區)實施循環超聲沖擊處 理，劇烈的塑性變形，會使焊縫與熱影響區表層材料產生微觀組織結構變化，實現接頭表面 晶粒的細化及再細化。接頭表面晶粒細化相當于減小了平均滑移距離，減小了在晶界上位 錯塞積所引起的應力集中。同時，可以消除焊接接頭制造及使用過程中產生的應力，修復焊 接接頭由于焊接工藝、使用負荷和環境等因素造成的疲勞性能下降以及愈合使用中產生的 部分微缺陷，從而延長鎂合金焊接結構的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于針對鎂合金焊接結構疲勞壽命低的難題，本發明提供了一種對 服役中MB8鎂合金焊接接頭進行定期循環維護保養的修復工藝。

本發明的技術方案為：一種焊接接頭進行維護保養的循環超聲沖擊工藝，該工藝 鎂合金焊接結構使用過程中，對焊接接頭實施循環超聲沖擊處理，以修復焊接接頭制造和 使用中由于工藝、負荷和環境因素造成的表面質量與性能下降以及愈合使用中產生的部分 微缺陷，從而延長使用壽命。

該工藝適用于鎂合金焊接結構整個使用周期的時間段。

所述的循環是指，在鎂合金焊接結構整個使用周期內這種維護保養工藝可以重復 進行。

焊接接頭既包括焊縫、焊趾，也包括焊接熱影響區。

熱影響區指母材因受熱但未熔化而使組織與力學性能發生變化的區域，特指焊縫 兩側1～1.5倍焊縫寬度的區域。