有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝

李 鵬

（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741025）

有色金屬具有較強的焊接性，同時有色金屬焊接接頭強度適中、可塑性較強，尤其是有色金屬具有良好的耐磨性、耐腐蝕性以及快速成型等特征，使得有色金屬在生活生產中具有廣泛的應用領域。

有色金屬部件需要在極端惡劣的工作環境下工作，因此對于有色金屬焊接接頭的性能提出了巨大的考驗。在增強有色金屬焊接接頭性能方面，除了改進有色金屬焊接工藝之外，就是需要對焊接之后的焊接接頭進行超聲消應工藝處理[1]。在實際應用中可以看出，超聲消應工藝能夠對有色金屬等離子焊接接頭性能進行良好的處理，并且超聲消應工藝具有速度快、質量高、成本低等特征，因而成為能夠廣泛推廣應用的有色金屬等離子焊接接頭處理工藝。

1 等離子焊接接頭超聲消應工藝

在實際應用過程中，不可回避的一個問題就是如何處理有色金屬之間的焊接以及接頭的處理。等離子焊接是有色金屬焊接方法中使用最多的一種方法，其操作流程簡單、工藝技術成熟，能夠確保有色金屬焊接效果。但是，在有色金屬等離子焊接工藝過程中，如何提高焊接接頭性能也是值得廣泛關注的[2]。因此，有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝值得推廣。根據目前有色金屬等離子焊接工藝現狀，提出一種全新的有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝，以一種高頻率脈沖，加大超聲強度與壓力，通過超聲的強大穿透力，使得等離子焊接時出現一種超聲發射源頭，利用超聲高頻率脈沖與等離子焊絲的同時作用下，完善有色金屬焊接接頭性能，避免有害物質的產生，細膩有色金屬焊接接頭結構，提高有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝質量。

2 超聲消應工藝實驗

（1）實驗材料的準備。為了更好的展現出有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝質量，可以通過比較實驗的方式對有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝進行評價。在有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝實驗材料準備時，需要準備同種有色金屬試板兩個，并且其大小、形狀等也必須是相同的，然后在相同環境下，一個試板采用傳統接頭處理工藝，另一個試板采用超聲消應工藝。

（2）超聲消應工藝實驗參數。有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝的具體操作還是需要依靠儀器設備的，其中使用次數最多的就是超聲沖擊槍[3]。在使用超聲沖擊槍時，除了利用沖擊強自身攜帶的沖擊壓力之外，超聲沖擊槍使用者也要施加一定的外部壓力。

表1 超聲消應工藝參數

表1中詳細的描述了有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝的參數，涉及功率、頻率、電壓和電流等多個方面。在實驗過程中，需要時刻關注超聲沖擊槍各個實驗參數變化，確保實驗參數能夠維持在某一個合理范圍內，避免實驗參數變化影響實驗結果，從而影響對有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝有效性的判斷。

（3）超聲消應工藝方法與設備。有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝的測試方法主要采用的是鉆孔殘余應力測試法，首先在有色金屬試板表面粘貼焊接變花，然后在焊接變花的中心位置利用超聲沖擊槍鉆孔，最后根據鉆孔直徑、鉆孔深度計算殘余應力，從而判斷有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝的有效性。在有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝實驗時，超聲消應工藝設備選擇的超聲沖擊槍型號為WE4509，有色金屬等離子焊接接頭超聲消應專用變花以及殘余余力感應設備。合適的方法與設備是確保有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝順利實施的基礎。

（4）超聲消應工藝實驗結果。經過了實驗材料的準備、實驗參數設置、實驗方法與設備選擇等環節之后，就可以得到如圖1所示的有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝實驗結果對比圖。

圖1 超聲消應工藝實驗結果對比圖

由圖1可以看出，有色金屬試板經過等離子焊接機頭超聲消應工藝處理之后，其焊接接頭處的殘余應力是逐漸變大的，并且有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝整體上處于均勻上升趨勢，其中增加確實減緩主要是因為隨著焊接時間的增加，焊接接頭面積增加。與此同時，殘余應力的增加也從側面說明有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝的有效性。從圖1中還可以看出，傳統焊接接頭處理工藝下，其殘余應力也是逐漸上升，但是與有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝處理的接頭的殘余應力相比，它的數值與上升趨勢是存在差別的。因此，可以得出結論，有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝效果較好。

3 結語

隨著科技的發展，有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝也要不斷發展。緊緊圍繞有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝，對有色金屬超聲消應工藝進行介紹，并設計對比實驗得出結論：有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝比傳統焊接接頭處理工藝效果好。為了確保有色金屬等離子焊接接頭質量的提升，需要注意有色金屬等離子焊接接頭超聲消應工藝的各個環節與操作流程，確保有色金屬等離子焊接接頭得到有效處理，提升有色金屬等離子焊接接頭的使用壽命，避免出現因為有色金屬等離子焊接接頭開裂而影響有色金屬所屬機器的整體運作。