中文 English
北京理工大学检测与控制研究中心
Center for Nondestructive Testing and Control, Beijing Institute of Technology
首页 研究中心概述 科学研究 学术成果 研究队伍 毕业人员 合作交流 课件下载
研究方向
研究成果
承担课题
视频简介
研究方向
焊接残余应力原位消除技术

能解决的工程问题:

利用高能声磁场实现对在役金属焊接构件残余应力状态的调控,消弱拉伸残余应力,产生压缩残余应力,提高焊接构件抗损伤能力,减少疲劳破坏和断裂,延长使用寿命,提高装备服役的安全性和可靠性。该技术成果可以在航空航天(火箭、导弹外壳焊接处)、大型金属桁架结构、大型金属容器(如船体、压力容器、管道等)、大型金属结构件(大型建筑机械、交通设施、运输工具、飞机机体、车体、导轨等)、大型成套设备(采矿机械、采油、炼油、输油设备、大型水电、火电、核电设施等)等的局部原位残余应力消除。


工作原理简介:

将大功率超声的能量注入到应力调控区域,利用弹性波的波动能量改变原有的位错结构,使得位错从不稳定的高能位运动到低能位相对稳定的位置,原来的位错构造被打破,重新形成新的低组态能、低弹性性能的构造,从而改变残余应力的分布状态。对于铁磁性材料,还可以利用大功率超声和磁场耦合作用;研究表明,碳钢在饱和磁场中的疲劳行为要受到两个因素的影响,其中一个是应变松弛的加速;应变松弛是一种扩散现象,磁场的存在有助于材料中扩散的进行,从而起到松弛峰值应力,减缓疲劳裂纹萌生的作用。大功率超声与高能磁场共同作用使得焊接残余应力得到快速松弛。

主要技术指标:

  • 一次调控残余应力改变率:≥10%
  • 残余应力有效调控深度:≤50mm
  • 最小调控当量面积: 30mm×30mm

系统特点:

  • 系统可用于在役装备焊接残余应力的原位消除,不会对被处理件表面带来新的冲击伤痕
  • 残余应力消除效果明显、速度较快、成本低廉、能耗小、可用于户外便携操作
  • 国外还无相同原理的残余应力消除设备
版权所有: 北京理工大学检测与控制研究中心
联系人:徐春广教授
联系电话:010-68914283,13701099129
地址:北京市海淀区中关村南大街北京理工大学1号教学楼229
Email:xucg@bit.edu.cn,xucgbit@263.net