专利汇可以提供用于超声波冲击处理的振荡系统和工具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且披露了用于 超 声波 冲击处理机器和机构的构造、构造单元和部件的包括 磁致伸缩 换能器、振荡系统和工具的设备。本 发明 提供受工作表面上的静态的、动态的和冲击负载的同时的作用影响的磁致伸缩换能器、振荡系统和它们的部件、工具和它们的零件的高可靠性,本发明还提供在小规模、全规模和大规模生产的条件下的其特性的高 稳定性 和可互换性。本发明还包括使用上面的实现和制造技术的新的方法的设计解决方案。,下面是用于超声波冲击处理的振荡系统和工具专利的具体信息内容。
1.用于超声波冲击处理的工具,该工具提供在准静态的和动态的 负载变化的范围内的稳定的振荡条件和振荡模式,和在被处理的材料的 限制的性质的水平的表面的有效的塑性变形期间的工具的振荡系统的 可靠的、一致的和稳定的操作,该工具包括:
磁致伸缩芯部或压电有效的材料的任何其它有效的元件,具有耦合 的振荡速度的转换器和/或具有零轴环的集中器,其一起包括定位在换能 器壳体内的磁致伸缩或压电有效的换能器;
作为振荡速度的转换器的波导,和/或集中器,通过所述换能器的所 述振荡速度的转换器接附到所述换能器;
至少一个压头,定位在引导通道内并且具有轴向的自由度和尺度, 以允许将超声波应力波传递到被处理的材料内,并且从被处理的材料的 工具回弹,参数足够用于所述被处理的材料的有效的塑性变形和作用性 质;
销保持件,定位在所述工具的头内,具有用于所述至少一个压头的 至少一个引导通道;
将所述至少一个压头固定在所述销保持件内的保持器板,所述保持 器板定位在所述销保持件的顶端处的槽内;
工具主体;及
定位在所述换能器在其中的工具壳体内的换能器冷却壳体,
其中,所述工具提供至少一个工程解决方案,其中,所述至少一个 工程解决方案包括以下至少一个:
-通过优化迭层结构和所述换能器的芯部内的直角的孔的纵向的和 横向的尺度之间的关系,并且还具有通过以下改变的集中器构造,(1) 负载阻抗从大约3到大约500欧姆,(2)Q因数从大约5到大约400, (3)机械位移幅度达到大约100微米,(4)静态的负载达到屈服强度, (5)动态的负载达到最终强度和/或(6)可变的应力达到振荡系统部件 的所述材料的疲劳极限,实现在预先确定的时段期间在振荡系统磁致伸 缩换能器-振荡速度转换器-被处理的单元的负载阻抗和Q因数的改变的 范围内对预先确定的振荡模式的振荡系统稳定性,
-通过根据所述被处理的材料的性质选择所述至少一个压头的长度 和直径,和工作表面的一个或多个半径,以对于根据通过完全表面覆盖 的被处理的单元的预先确定的处理能力设定的时间单元提供直径或至 少一个尺度改变达到接近压头直径的值的具有最大体积的凹入的塑性 变形,实现在超声波冲击期间包括作为与所述表面上的塑性变形工作成 比例的标准并且在预先确定的深度的通过从或不从所述被处理的材料 的撤回的所述至少一个压头的超声波冲击的超声波冲击的有效时间长 度的增加,
-由于对集中器-压头耦合的控制实现对减小到冲击点的质量的增 加,由于不受控的压头回弹的最小化实现对于被处理的细节的表面条件 的高要求的表面处理条件的优化,
-确保当在负载下操作时所述工具内部和出口处的软管和线缆的防 纽结位置,
-通过具有工作的二半径楔形表面的所述至少一个压头,实现确保 大约0.2m/min和更大的预先确定的处理能力,以产生足够用于增加大约 5倍和更大的负责其寿命的区域上的工件疲劳抵抗力的焊趾上的凹槽、 凹槽粗糙度和残留应力,其中,较小的压头半径产生凹槽截面内的趾表 面半径,并且较大的压头半径产生表面粗糙度和根据所述较小的半径引 起的残留应力的水平,
-当在芯部加热和冷却期间在适合芯部材料结构的相转移的温度范 围内退火时,通过产生定向的磁场和通过场导致的畴极化,实现增加芯 部磁致伸缩系数大于10×10-6并且磁致伸缩分散小于5%,
-进行或未进行热处理的具有5%或更小的振荡系统电声特性的分 散的达到在由铁钴合金制造的磁致伸缩芯部和由钛或铝合金或钢制造 的集中器之间的铜焊合金的强度水平的接合处的可靠性,由于在真空或 惰性气体铜焊期间使用铜焊合金实现,足够在2mm或更小的高度在短 的时段期间获得的惰性气体铜焊期间通过熔化的铜焊合金湿润作业表 面,并且批内的表面性质的分散为大约5%,
-通过定中心芯部和所述集中器在等于或小于振荡系统生产的可接 受的准确度的容许量的一半的其未对准的轴线,对于在纵向的振荡的高 幅度作用下发生的侧向模式增加振荡系统稳定性,
-通过在具有通过谐振有效的换能器的超声波振荡激活的通过浸泡 的换能器的通过谐振有效的换能器激励的稳定的超声波场的聚合物化 合物内的芯部浸渍,实现对于在超声波场内的芯部的限制的超声波位移 的作用下发生的的侧向模式的磁致伸缩换能器稳定性,浸渍的增加和浸 渍剂聚合率的增加,
-通过具有提供通过垂直于波导曲线的几何的轴线的相等的相位的 表面的正常的波分布的构造的波导,以对于预先确定的振荡模式的波导 稳定性处理难以到达的区域,并且波长和波导谐振尺度相对于曲线或空 间定向的轴线限定,
-提供在固定的位置的振荡系统,以防止在处理期间相对于所述工 具主体的旋转,
-通过在没有任何变形或施加的力的情况下安装在矩形的座内的O 形橡胶或弹性体的环,实现对在2atm和更高的冷却液体的压力的围绕 所述零轴环的在所述换能器壳体内的泄漏和密封故障的抵抗力,所述矩 形的座等于所述橡胶或弹性体的环的截面面积,并且通过压填充有所述 橡胶环的材料,
-通过经由其中具有弹性的密封材料的圆锥形的分开的衬套径向 压,实现在2atm和更大的冷却液体的压力的输出密封组件内的泄漏和 密封故障的抵抗力,
-通过防止在任何可能的工具空间位置内的所述换能器壳体内的气 塞发生的设计保护,确保在高的静态和动态负载下在任何功率的所述换 能器的有效的液体冷却,所述设计保护通过根据任务规定负责馈送和撤 回冷却液体的工具部件来提供,特别是依靠在冷却液体的入口和出口处 的管的不同的长度,
-通过在冲击和振荡下防止自放松和泄漏的设备实现换能器在所述 换能器壳体内可靠地安装到节的轴环,
-通过用于任何空间位置实现的所述工具的通用性和可获得性,其 中,所述工具具有两个把手:(1)力沿所述工具传递的前面的把手, 和(2)所述工具主体上的侧面的把手,
-通过由热弹性的材料制造的弹性体的保持器板,实现在伴有在冲 击期间其的密集的振荡的处理期间沿所述销保持件的引导通道内的振 荡系统轴线固定所述至少一个压头,和
-通过表面硬化和热机械加强,实现具有在第一次波导重新加工之 前在达到70微米的工作顶端幅度的100小时和更长的连续操作的工作 能力的波导输出工作顶端。
2.根据权利要求1所述的工具,还包括:
在所述零轴环上的密封组件;
固定到所述换能器壳体的衬套,其中,在超声波冲击处理期间,所 述衬套与所述换能器壳体同步地在所述工具主体内部纵向地运动;
固定到所述工具主体的至少一个把手,
用于相对于所述工具密封至少一个软管和/或线缆的输出密封组件; 及
用于来自所述工具的至少一个软管和线缆的输出。
3.根据权利要求1所述的工具,其中,所述换能器具有O形磁致 伸缩芯部,其中,通过在等于大约迭层结构宽度和高度为大约2/9、直 角的孔宽度和高度为大约2/19和直角的孔宽度和迭层结构宽度为大约 2/5之间的比率的值的范围内提供芯部迭层结构的纵向的和横向的尺度 之间的关系,实现所述O形磁致伸缩芯部在基于2×107和更大的循环 的芯部材料的疲劳极限的超声波位移的最大限制幅度。
4.根据权利要求1所述的工具,其中,所述换能器包括集中器, 集中器的形式为圆锥形-圆柱形的振荡速度的转换器,圆锥形-圆柱形的 振荡速度的转换器包括包含所述零轴环的低幅度的圆锥形的部分,具有 来自振荡系统的所述换能器的谐振频率的波长的1/8到1/5的长度的高 幅度的圆柱形的部分,和在所述低幅度的圆锥形的部分和所述高幅度的 圆柱形的部分之间的沟槽过渡半径,其中,所述沟槽过渡半径的中心处 于所述高幅度的圆柱形的部分和所述沟槽过渡半径之间的联接的切割 平面内,并且其中,半径联接的高度为从来自所述高幅度的圆柱形的部 分的长度的大约1/2到大约1/3。
5.根据权利要求1所述的工具,还包括换能器冷却壳体,其中, 所述换能器冷却壳体相对于所述工具主体定中心并且通过弹簧轴向地 连接到所述工具主体,以便在工具操作期间提供振动-声学耦合,其中, 弹簧的结构的尺度预先选择为提供预先确定的弹簧率,预先确定的弹簧 率足够控制冲击的效率和能量参数,以实现其中频率多倍并且提供所述 工具和通过作为所述工具的部分的振荡系统产生的超声波冲击初始的 被处理的材料的固有振荡之间的能量平衡。
6.根据权利要求1所述的工具,其中,所述至少一个压头具有从 负载下的振荡系统的所述换能器的谐振频率下的波长的大约1/12到大 约1/4的长度。
7.根据权利要求1所述的工具,其中,所述至少一个压头包括至 少一个圆柱形、圆锥形或球形的压头,能够沿振荡速率集中器的轴线自 由运动,并且用振荡系统频率的谐振支架接附到所述集中器的输出顶 端,通过经由在用锁定螺母固定时的螺母的受控的力压的弹簧接附到所 述零轴环,其中,所述螺母和所述锁定螺母在所述谐振支架的位移的波 腹内配合在所述谐振支架的内部螺纹上。
8.根据权利要求1所述的工具,其中,冷却管线和换能器动力线 缆从所述工具延伸通过输出组件并且被保持在其中,所述输出组件以对 于所述工具的操作者的人体工程学的角度安装在衬套内并且通过所述 工具主体内的引导槽。
9.根据权利要求1所述的工具,其中,所述至少一个压头的工作 顶端为楔形的并且具有第一半径和第二半径,所述第一半径为大约 0.5mm和更大,提供凹槽半径以实现处理区域内的预先确定的耦合半 径,所述第二半径为大约10mm和更大以实现100微米和更小的预先确 定的表面粗糙度,其中,所述至少一个压头实现适用于补偿产生在操作 期间通过应力集中器影响的区内的被处理的材料故障的危险的外力作 用的通过压头超声波冲击初始的残留应力的水平和分布。
10.根据权利要求1所述的工具,其中,所述磁致伸缩换能器的磁 致伸缩芯部在真空内、在惰性气体内或在它们的结合内用感应的恒定的 磁场在适合在全部两个方向经过居里点的温度并且在形成芯部材料的 畴结构的温度范围内冷却所述磁致伸缩芯部期间退火,感应的恒定的磁 场沿与所述磁致伸缩芯部的较长的侧垂直的迭层结构平面影响,并且磁 力适用于限制磁畴沿所述磁致伸缩芯部极化。
11.根据权利要求1所述的工具,其中,磁致伸缩芯部在达到10-4Pa 的真空内通过以17摄氏度每分钟的速率短期加热和冷却铜焊到所述振 荡速度的转换器,使用厚度为大约0.1mm的带铜焊合金和用作焊剂的钛 粉,导致通过铜焊合金湿润铁钴磁性合金到大约0.1mm的高度并且小于 腹板高度,铜焊后的批内的工作过程和振荡系统的分散为5%和更小, 其中,所述磁致伸缩芯部和所述振荡速度的转换器在铜焊后一起构成所 述磁致伸缩换能器。
12.根据权利要求1所述的工具,其中,所述磁致伸缩换能器的磁 致伸缩芯部沿直径等于芯部顶端对角线的圆柱形的凹槽或通过将所述 磁致伸缩芯部安装在矩形的座内定中心,其中,芯部顶端形状具有 0.1mm的深度并且小于腹板高度。
13.根据权利要求1所述的工具,其中,通过将无源的换能器的芯 部浸入填充有液体聚合物的浴器内浸泡无源的换能器的芯部,通过谐振 频率的有源的换能器的超声波振荡激励达到迭层结构之中的完全的聚 合物芯吸,由此初始超声波场内并且被加热到90摄氏度的材料化合物 内的自聚合。
14.根据权利要求1所述的工具,其中,以达到30度的负角度实 现波导斜的顶端上的超声波位移的均一的分布。
15.根据权利要求1所述的工具,其中,所述波导为具有垂直于形 成波导主体的分布的质量的中心的区段内的相等的相位的表面的旋转 的曲线的波导,所述旋转为30度或更小。
16.根据权利要求1所述的工具,其中,在工具的随机的空间地定 向的振动冲击负载下,通过沿所述磁致伸缩换能器的所述零轴环并且在 所述磁致伸缩换能器和所述工具主体之间的所述换能器壳体内的导键, 提供所述磁致伸缩换能器和振荡系统相对于所述工具主体的总体的固 定的位置。
17.根据权利要求1所述的工具,还包括沿所述零轴环的密封组件, 其中,所述密封组件包括弹性体的环和拼合环,所述拼合环包括通过锁 定垫圈保持的两个分开的可移除的金属半环,所述半环和所述弹性体的 环自由地安装在所述换能器壳体的内部止推凸缘和所述拼合环之间的 座内,其中,所述弹性体的环的安装提供(1)所述弹性体的环的自由 的安装,(2)所述弹性体的环的自由地、均一地分布的未变形的状态, (3)通过压填充后冲,及(4)在移除时,在释放压后,在不施加力和 变形的情况下自由地移除。
18.根据权利要求1所述的工具,还包括:
用于所述磁致伸缩换能器绕组的至少一个线的密封组件,其中,所 述换能器壳体为换能器冷却壳体,所述密封组件从所述换能器冷却壳体 延伸并且包括弹性的密封元件、圆锥形的分开的衬套和能够沿具有圆锥 形的钻孔的螺纹自由地运动的螺纹环,其中,当相对于所述圆锥形的分 开的衬套的轴线上紧时,所述螺纹环在径向的力的作用下压所述弹性的 密封元件。
19.根据权利要求1所述的工具,还包括所述磁致伸缩换能器上的 冷却组件,其中,所述磁致伸缩换能器的所述冷却组件包括:
弹性的密封件;
入口管接头,具有管在所述磁致伸缩换能器的磁致伸缩芯部和所述 换能器壳体的内部壁之间插入所述换能器壳体内,其中,所述管的长度 延伸超过所述磁致伸缩换能器的所述磁致伸缩芯部;及
当安装时不在内部延伸超过所述换能器壳体的端部的出口管接头。
20.根据权利要求1所述的工具,其中,所述工具主体内的所述磁 致伸缩换能器在冲击的作用下通过螺纹环固定,螺纹环具有七个或更多 螺纹,具有在距所述螺纹环的顶端等于1到2个螺纹节距的距离处的具 有一个螺纹节距或更大的宽度的径向的槽,和在所述径向的槽的侧上的 所述顶端上的内部的圆锥形的凹槽,并且其中,通过在所述凹槽的侧上 搁靠所述螺纹环提供固定,由此当通过具有七个或更多螺纹的锁定螺母 锁定时产生附加的弹性。
21.根据权利要求1所述的工具,还包括固定到所述工具主体的至 少一个把手,其中,所述至少一个把手为前面的把手,前面的把手具有 大约两到三个自由度以进行工作位置选择,所述前面的把手通过与所述 至少一个压头相反的所述工具主体的端部上的夹具螺钉安装在所述工 具主体上。
22.根据权利要求1所述的工具,还包括固定到所述工具主体的至 少一个把手,其中,所述至少一个把手为侧面的把手,侧面的把手具有 大约两个自由度以进行工作位置选择,并且安装在所述工具主体的圆柱 形的部分的侧面上并且通过侧面的把手压夹具固定。
23.根据权利要求1所述的工具,其中,所述保持器板具有至少一 个孔,该至少一个孔的直径比所述至少一个压头的直径小大约 0.5-1.0mm,并且厚度为大约0.8-1.0mm,所述保持器板插入所述销保持 件的工作零件内的宽度为大约0.8-1.5mm的横向的槽内,所述横向的槽 具有至少一个引导通道并且垂直于所述通道。
24.根据权利要求1所述的工具,其中,通过用氧化的钛来氩弧表 面硬化到大约2到6mm的高度实现波导工作顶端对冲击下的故障的抵 抗力的增加。
25.根据权利要求1所述的工具,其中,所述磁致伸缩换能器还包 括具有板的磁致伸缩芯部,其中,通过经由规则地交错所述磁致伸缩芯 部的所述板使得在邻近的板的端部之间的距离在从大约0.05mm到大约 0.5mm的范围内以增加所述铜焊的接合处的接触面积,增加所述换能器 的寿命和所述磁致伸缩芯部和所述集中器之间的铜焊的接合处的强度 特性。
26.根据权利要求1所述的工具,其中,在所述磁致伸缩换能器的 所述集中器的端部处形成圆形的凹进处,其中,所述凹进处在铜焊的接 合处内铜焊期间保持熔化的铜焊合金,防止所述铜焊合金流到所述集中 器的侧表面上,并且使得可能形成围绕铜焊的接合处的周缘的平滑的焊 脚。
27.根据权利要求11所述的工具,其中,所述磁致伸缩芯部的铜 焊在沿所述磁致伸缩芯部的板的平面并且垂直于所述磁致伸缩芯部的 较长的侧定向的感应的恒定的磁场内进行,其中,所述磁场具有足够用 于在全部两个方向穿过居里点的温度并且在形成芯部材料的畴结构的 温度范围内冷却所述磁致伸缩芯部期间沿所述磁致伸缩芯部的磁畴的 最大极化的强度。
28.根据权利要求1所述的工具,其中,所述波导为圆锥形-圆柱形 的波导,其中,通过所述圆锥形-圆柱形的波导实现在所述圆锥形-圆柱 形的波导的工作端部处的高幅度和限制的动态的和准静态的力下的所 述振荡系统的稳定的性能,其中,接附到所述换能器的所述圆锥形-圆柱 形的波导的端部的直径大于接附到所述圆锥形-圆柱形的波导的换能器 顶端的直径。
29.根据权利要求1所述的工具,还包括延伸谐振波导,延伸谐振 波导使得能够处理狭窄的空间、远程的区域和/或难以到达的区域内的表 面,其中,所述延伸谐振波导在所述换能器的顶端和所述波导的端部之 间中心地定位,并且其中,所述延伸谐振波导的长度设定为所述换能器 的载波频率的半波长的倍数。
30.根据权利要求1所述的工具,其中,所述波导为使得能够处理 狭窄的空间、远程的区域和/或难以到达的区域内的表面的弯曲的波导, 其中,所述弯曲的波导具有矩形的截面和达到120度的工作端部的平面 的旋转角度,其中,所述弯曲的波导通过垂直于形成所述弯曲的波导的 主体的分布的质量的中心的线定向的相等的相位的区段形成。
31.根据权利要求1所述的工具,其中,所述波导为弯曲的波导, 其中,所述换能器定位在其中的所述换能器壳体通过可运动的枢轴接头 安装在所述工具主体内,并且通过在所述枢轴接头内在所述换能器壳体 的旋转的方向内的片弹簧与所述工具主体连接,使得在操作期间,整体 的振荡系统以与换能器激励脉冲的频率同步的固有频率振荡,其中,所 述整体的振荡系统包括所述换能器、所述换能器壳体、所述弯曲的波导、 安装在所述弯曲的波导的端部处的所述销保持件内的所述至少一个压 头和所述被处理的材料。
32.根据权利要求1所述的工具,其中,所述波导为弯曲的波导, 其中,所述换能器定位在其中的所述换能器壳体通过枢轴接头安装在所 述工具主体内,并且通过在另一个枢轴接头内在所述换能器壳体的旋转 方向内的片弹簧与所述工具主体连接,使得在操作期间,所述振荡系统 以与换能器激励脉冲的频率同步的固有频率振荡,其中,所述工具主体 安装在允许相对于所述被处理的材料定位所述工具主体的调节支撑件 上,其中,所述振荡系统包括所述换能器壳体、所述弯曲的波导、所述 至少一个压头和所述被处理的材料。
33.根据权利要求1所述的工具,其中,所述换能器定位在其中的 所述换能器壳体通过定位在所述换能器壳体的前面的部分和后面的部 分内的两个弹簧在所述换能器的轴线的方向内在两侧上与所述工具主 体连接,使得在操作期间,所述振荡系统以与换能器激励脉冲的频率同 步的固有频率振荡,其中,所述振荡系统包括所述换能器、所述换能器 壳体、所述波导、所述至少一个压头和所述被处理的材料。
34.根据权利要求1所述的工具,其中,所述换能器壳体和刚性地 接附到其的衬套通过定位在所述衬套的端部和所述工具主体的内部的 端部表面之间的弹簧与所述工具主体轴向地连接,由此提供在组装或弹 簧更换期间对所述弹簧的获取并且消除所述弹簧、所述工具主体和所述 换能器壳体之间的摩擦,由此增强所述工具的可靠性。
35.根据权利要求1所述的工具,其中,所述磁致伸缩换能器通过 沿所述振荡系统通过所述工具主体和所述换能器壳体的空气流冷却,其 中,通过建立在所述工具主体内的风扇或通过从压缩的空气管线、瓶或 压缩机供应压缩空气产生所述空气流。
36.根据权利要求1所述的工具,其中,用具有200摄氏度和更高 的操作温度的溶液浸渍所述换能器。
37.根据权利要求36所述的工具,其中,所述溶液为液体有机硅 聚合物。
38.根据权利要求1所述的工具,其中,通过相继地在所述集中器 的端部上施加具有陶瓷填充物的化合物、将氟塑料板安装在其上、化合 物聚合、将收缩管安装在铜焊的接合处的区域内和加热其以完成收缩和 保护磁致伸缩芯部和所述集中器之间的所述铜焊的接合处的所述区域, 在所述铜焊的接合处的区域内形成相应的边界条件,延长所述换能器的 寿命并且保护铜焊的接合处防止气蚀。
39.根据权利要求1所述的工具,其中,通过相继地准备氟塑料板 以匹配磁致伸缩芯部的端部的尺寸、将所述氟塑料板和收缩管安装在所 述磁致伸缩芯部的所述端部的区域内、加热所述收缩管以完成收缩以将 所述氟塑料板固定在所述磁致伸缩芯部的所述端部上,在所述磁致伸缩 芯部的所述端部的区域内形成相应的边界条件,延长所述换能器的寿命 并且保护磁致伸缩芯部的端部防止气蚀。
40.根据权利要求1所述的工具,其中,通过使用由硬的金属或非 金属材料制造的可更换的插入物延长所述销保持件的寿命,其中,所述 可更换的插入物具有用于所述至少一个压头的至少一个引导孔并且通 过所述可更换的插入物的侧表面和销保持件弹簧夹子的表面之间在由 此施加的弹性的力的作用下的摩擦力保持在所述销保持件内。
41.用于超声波冲击处理的工具,该工具提供在准静态的和动态的 负载变化的范围内的稳定的振荡条件和振荡模式,和在被处理的材料的 限制的性质的水平的表面的有效的塑性变形期间的所述工具的振荡系 统的可靠的、一致的和稳定的操作,该工具包括:
磁致伸缩芯部或压电有效的材料的任何其它有效的元件,具有耦合 的振荡速度的转换器和/或具有零轴环的集中器,其一起包括定位在换能 器壳体内的磁致伸缩或压电有效的换能器;
其中,所述工具提供包括以下至少一个的至少一个工程解决方案:
-通过优化迭层结构和所述换能器的芯部内的直角的孔的纵向的和 横向的尺度之间的关系,并且还具有通过以下改变的集中器构造,(1) 负载阻抗从大约3到大约500欧姆,(2)Q因数从大约5到大约400, (3)机械位移幅度达到大约100微米,(4)静态的负载达到屈服强度, (5)动态的负载达到最终强度和/或(6)可变的应力达到振荡系统部件 的所述材料的疲劳极限,实现在预先确定的时段期间在振荡系统磁致伸 缩换能器-振荡速度转换器-被处理的单元的负载阻抗和Q因数的改变的 范围内对预先确定的振荡模式的振荡系统稳定性,
-进行或未进行热处理的具有5%或更小的振荡系统电声特性的分 散的达到在由铁钴合金制造的磁致伸缩芯部和由钛或铝合金或钢制造 的集中器之间的铜焊合金的强度水平的接合处的可靠性,由于在真空或 惰性气体铜焊期间使用铜焊合金实现,足够在2mm或更小的高度在短 的时段期间获得的惰性气体铜焊期间通过熔化的铜焊合金湿润作业表 面,并且批内的表面性质的分散为大约5%,
-通过定中心芯部和所述集中器在等于或小于振荡系统生产的可接 受的准确度的容许量的一半的其未对准的轴线,对于在纵向的振荡的高 幅度作用下发生的侧向模式增加振荡系统稳定性,和/或
-通过在具有通过谐振有效的换能器的超声波振荡激活的通过浸泡 的换能器的通过谐振有效的换能器激励的稳定的超声波场的聚合物化 合物内的芯部浸渍,实现对于在超声波场内的芯部的限制的超声波位移 的作用下发生的侧向模式的磁致伸缩换能器稳定性,浸渍的增加和浸渍 剂聚合率的增加。
42.用于超声波冲击处理的工具,该工具提供在准静态的和动态的 负载变化的范围内的稳定的振荡条件和振荡模式,和在被处理的材料的 限制的性质的水平的表面的有效的塑性变形期间的所述工具的振荡系 统的可靠的、一致的和稳定的操作,该工具包括:
磁致伸缩芯部或压电有效的材料的任何其它有效的元件,具有耦合 的振荡速度的转换器和/或具有零轴环的集中器,其一起包括定位在换能 器壳体内的磁致伸缩或压电有效的换能器;及
提供所述工具的冷却稳定性的所述磁致伸缩换能器的冷却组件,其 中,所述磁致伸缩换能器的所述冷却组件包括:
弹性的密封件;
入口管接头,具有管在所述磁致伸缩换能器的磁致伸缩芯部和所述 换能器壳体的内部壁之间插入所述换能器壳体内,其中,所述管的长度 延伸超过所述磁致伸缩换能器的所述磁致伸缩芯部;及
当安装时不在内部延伸超过所述换能器壳体的端部的出口管接头。
43.用于超声波冲击处理的工具,该工具提供在准静态的和动态的 负载变化的范围内的稳定的振荡条件和振荡模式,和在被处理的材料的 限制的性质的水平的表面的有效的塑性变形期间的所述工具的振荡系 统的可靠的、一致的和稳定的操作,该工具包括:
至少一个压头;及
磁致伸缩芯部或压电有效的材料的任何其它有效的元件,具有耦合 的振荡速度的转换器和/或具有零轴环的集中器,其一起包括定位在换能 器壳体内的磁致伸缩或压电有效的换能器,
其中,所述工具提供了通过根据所述被处理的材料的性质选择所述 至少一个压头的长度和直径,和工作表面的半径,以对于根据通过完全 表面覆盖的被处理的单元的预先确定的处理能力设定的时间单元提供 直径或至少一个尺度改变达到接近压头直径的值的具有最大体积的凹 入的塑性变形,实现在超声波冲击期间包括作为与材料表面上的塑性变 形工作成比例的标准并且在一定的深度的通过从或不从所述被处理的 材料撤回的所述至少一个压头的超声波冲击的超声波冲击的冲击抵抗 力的协调和有效时间长度的增加。
44.用于磁致伸缩换能器组装和铜焊的组装架,包括:
由耐热钢制造的架壳体;及
具有座以定中心磁致伸缩换能器的集中器的钛环;
其中,所述组装架定中心所述磁致伸缩换能器的铜焊的零件并且通 过在所述架壳体内部轴向地自由地运动的负载在换能器铜焊期间在磁 致伸缩芯部上提供标准化的压力。
本发明涉及用于超声波冲击处理(UIT)金属和合金以便加强金属 和合金并且从金属和合金移除应变的工具、设备和方法。工具和设备包 括具有用于处理机器和机构的构造、构造单元和部件的磁致伸缩换能器 和冲击压头的振荡系统。本发明提供受工作表面上的静态的、动态的和 /或冲击负载的同时的作用影响的磁致伸缩换能器、振荡系统和它们的部 件的高可靠性,本发明还提供在小规模、全规模和大规模生产的条件下 的其特性的高稳定性和可互换性。
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