超声波喷丸设备超声波振动校形装置超声波冲击喷丸成形

　　超音速/索尼克SONIC超声波喷丸设备介绍

　　（产品型号 CYS-P20/JY-P20 数字式大能量）

　　近年来，随着超声波技术的发展，尤其是大功 率超声冲击设备制造技术的日益成熟，应用高能超声波产生的冲击波进行金属板料的塑性成形与校形成为了可能。

　　以高频率(一般在20KHz以上)、 高达数千瓦功率的超声波作为能量源，通过换能器转换为同频率的纵波机械振动能量，再通过变幅杆进行放大，高能量密度的机械能冲击波作用于金属表面，使金属板料发生弯曲变形，由此实现金属板料的喷丸成形和校形。由于其工艺过程和原理类似于传统的喷丸工艺，所以称为超声波喷丸成形与校形。

　　近年来，随着超声波技术的发 展，尤其是大功率超声冲击设备制造技术的日益成熟，应用高能超声波产生的冲击波进行金属板料的塑性成形与校形成为了可能。高能超声波喷丸成形和校形技术其设备成本低、工件性能高、适用性广、且工艺过程环保，在美国和欧洲一些国家的航空航天部门已经得到了重要应用，但我国的研究和应用尚处于起步阶段。

　　超声波喷丸成形与校形技术

　　一、基本原理

　　超声波喷丸技术利用高能量密度的超声波经冲击介质(钢质撞针或者弹丸)冲击金属材料表面，在金属材料表面产生远大于材料动态屈服强度的冲击力，从而引发材料表面剧烈的塑性变形。材料表面层的微观组织由于这种剧烈的塑性变形而得到的碎化(可达纳米级别)， 产生密集、均匀且稳定的位错增殖。与此同时，材料内部诱导产生了高幅的残余压应力分布，当残余压应力积累到一定程度时，板料会发生宏观的弯曲变形使其内部力系重新达到平衡，并形成新的内部应力分布。通过调整超声波喷丸的不同参数，便可以产生相应的残余应力场分布，实现板料光滑曲率的精密成形与校形。

　　二、技术特点

　　超声波喷丸成形和校形相较于其他成形与校形方法，技术优势较明显，主要体现在以下几个方面。

　　(1)可实现较厚板材的成形。由于其特有的高应变率效应，能够产生幅度和深度更大的残余压应力场，实现更大曲率半径的成形和校形，在厚板局部成形和校形方面具有优势。在厚度不大于22mm的铝合金板材上可以成形和校正形状，而传统机械喷丸成形则因板材太厚而不能有效成形和校形。