超聲波振動焊接包括兩個方面,即“焊接技術”與“焊接振動技術”兩個內容。焊接振動技術就是在焊接過程中,根據不同構件,施加一種不同參數的機械振動。振動焊接是在焊接過程中進行的振動處理過程,而振動時效,是在構件焊接成型后而進行的時效處理過程,前者的作用在於使晶粒細化提高材料的機械性能,降低焊接應力和變形、減少氣孔和雜質并使焊接紋理細密提高宏觀焊接質量。對于大型構件建議工藝規(guī)程應是振動焊接與振動時效同時采用:即一階段在焊接過程中,采用振動焊接,第二階段采用振動時效處理,這將是工藝規(guī)程。
超聲波振動焊接技術的適用性:焊接結晶過程中振動可使晶粒細化,因此使焊縫材料力學性能顯著提高,材料的屈服極限σS、強度極限σb均可提高10%~30%,這有助於防止焊接熱裂紋和冷裂紋的發(fā)生。降低焊接變形30%以上,如果采用“予剛度法”和“予應力法”則變形可降低60%以上,達到設計要求。降低焊接殘余應力30%以上,這有助於于防止或減少焊接構件使用中發(fā)生裂紋,延長使用壽命,穩(wěn)定構件的尺寸精度。減少砂眼、跳焊等,使焊接紋理細密,減少根部的應力集中,顯著提高焊接質量。 顯著的防止或減少焊接裂紋,這是振動焊接一項突出的特點。
超聲波振動焊接做為振動焊接,它并不要求構件必須達到共振狀態(tài),只要達到某一頻率范圍內且具有一定的振幅就可以,因此振動焊接技術可以在任何構件上應用。特別是在大型結構件焊接修復時,振動焊接就完全可以實現,焊后不再使用熱時效處理。焊接構件的振動時效技術是對已焊接成型的構件進行振動處理,用以降低和均化由於焊接造成的殘余應力。而振動焊接是首先將被焊部件進行振動,且邊振動邊焊接,直到焊完為止,振動焊接技術比起振動時效來說具有更廣闊的前途和更大的適用性??梢哉f振動焊接技術在所有的焊接過程中均可應用,特別是對於焊接中易出現裂紋和變形的構件應先選用振動焊接。對於壓力容器,如能采用振動焊接一定會獲得更好效果,必將大大增加設備的安全度。