[實用新型]一種電輔助超聲表面滾壓強化裝置

有效

• 申請號: 201920237342.3
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN210132222U
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 李乃明;紀仁杰;成中標
• 申請（專利權）人: 江蘇福吉特管業有限公司
• 主分類號: B23P9/04
• 分類號: B23P9/04
• 代理公司: 蘇州創策知識產權代理有限公司 32322
• 代理人: 董學文

本實用新型公布了一種表面滾壓強化裝置，包括機床組件和電輔助超聲滾壓組件，所述機床組件包括底板、側板、卡盤和滑塊滑軌組，所述電輔助超聲滾壓組件包括電輔助部件、超聲滾壓部件、氣缸滑塊部件、支撐架以及連接板，所述超聲滾壓部件包括超聲發生器、超聲換能器、振動頭變幅桿和振動頭滾珠，所述電輔助部件包括高壓碳刷、碳刷架和絕緣墊塊，所述機床組件能夠卡合住管件，帶動管件轉動，并能夠使電輔助超聲滾壓組件的電輔助部件和超聲滾壓部件與管件接觸良好，能夠對管件進行電輔助超聲表面滾壓處理，管件在電塑性和焦耳熱相互影響作用下，塑性提高、變形抗力降低，表面處理強化層深度增加，表面耐腐蝕性增加，方法可靠，處理成本低。

技術領域

本實用新型屬于材料表面處理領域，特別是涉及一種表面滾壓強化裝置以及用其處理高壓漸縮管的方法。

背景技術

表面強化技術能夠改變金屬及非金屬工件的表面形貌、表面化學成分、表面應力狀態和組織結構，并提高工件表面粗糙度、耐腐蝕性、耐磨性及綜合力學性能。

目前常用的表面強化技術有滾壓、噴丸、激光沖擊、表面機械研磨等方式。其中，激光沖擊方法是利用高瞬時能量密度激光沖擊波的力學效應，在金屬材料表層形成大數值殘余壓應力和微觀組織變化，從而可在其表面獲得納米晶粒。但是該方法產生的納米晶層較薄，納米晶層通常小于1微米，影響了材料的后續使用性能，且需要在被處理材料表面增加吸收層和約束層，工藝較為復雜。傳統滾壓處理，剛性大，對機床傳動導軌、精密伺服電機精度損傷很大。

隨著超聲技術的發展，將超聲與滾壓處理相結合，表面強化技術進一步得到了發展。高壓鍛制漸縮管為適應各種惡劣工況，常需選擇高強度、高硬度材料，且經過不同程度熱處理工藝。但對于經過熱處理的材料、或者硬度較高、塑性較差的材料，單純超聲機械滾壓加工存在許多問題，如需要更大的靜壓力，導致加工表面粗糙度及耐腐蝕性能無法保證，形成的金屬表面強化層薄，同一表面需反復處理多次，加工效率低下，加大靜壓力后某些高強高硬合金仍然無法加工等。

實用新型內容

為解決上述問題，實用新型提供以下技術方案：

一種表面滾壓強化裝置，包括機床組件和電輔助超聲滾壓組件，所述機床組件包括底板、側板、卡盤和滑塊滑軌組，所述底板水平設置，所述側板垂直于底板并與于底板的一端相連，所述側板設有圓孔，所述卡盤通圓孔與側板連接，且卡盤能夠以圓孔為軸做圓周運動，卡盤的中部設有卡合部，所述卡合部能夠夾持住管件，所述滑塊滑軌組能夠在底板上滑動，所述電輔助超聲滾壓組件包括電輔助部件、超聲滾壓部件、氣缸滑塊部件、支撐架以及連接板，所述連接板將支撐架與滑塊滑軌組連接，所述支撐架上設有第三滑軌，所述氣缸滑塊組件由氣缸和第三滑塊組成，所述第三滑塊能夠在氣缸的推動下在第三滑軌上滑動，所述超聲滾壓部件包括超聲發生器、超聲換能器、振動頭變幅桿和振動頭滾珠，所述超聲發生器被固定在第三滑塊上，所述超聲換能器的一端與超聲發生器連接并沿第三滑軌的方向延伸到第三滑塊以外，所述振動頭變幅桿的一端與超聲換能器的另一端連接，所述振動頭變幅桿的另一端設有振動頭滾珠，所述電輔助部件包括高壓碳刷、碳刷架和絕緣墊塊，所述側板的圓孔沿與第三滑軌垂直的方向延伸到支撐架并將支撐架擊穿形成支撐架孔，所述絕緣墊塊沿支撐架孔周圈設置，所述高壓碳刷設置兩個且對稱設置在支撐架孔的兩側，所述碳刷架設置在絕緣墊塊和高壓碳刷之間對高壓碳刷起到支撐作用。

進一步地，所述滑塊滑軌組由第一滑軌、第一滑塊、第二滑軌和組合滑塊組成，所述第一滑軌設置于底板上且其垂直于側板和底板的交叉線，所述第一滑塊能夠沿第一滑軌滑動，所述第一滑塊的頂部設有第二滑軌，且第二滑軌垂直于第一滑軌，所述組合滑塊能夠沿第二滑塊滑動，所述連接板將支撐架與組合滑塊連接。

進一步地，所述振動頭滾珠為碳化硅球。

進一步地，所述碳化硅球的直徑為6mm。