超声波焊接结构设计
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定Hessen was revised in January 2021超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
l. 超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz,对低频反应较差的材料,如PvC、PE等可以使用高频进行焊接,这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中,对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时,由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象,使焊接强度下强。
一般情况下,焊接机的工作频率确定后,需要保持声学系保持谐振。
下面的方程可以描述超声波的功率:P=μSnv=-2Aω/π=4usaf式中P超声功率;F静压力;S焊点面积;v相对速度;A振幅;μ一摩擦因数;w为角频率;f为振动频率。
2.超声波振幅在较大的工作频率和振幅下进行焊接,可以减少焊接时问,提高工作效率。
对于不同的材料都存在一个最佳的焊接振幅如表l所示。
超声波焊接20μm的振幅较小,通常建议使用40μm的振幅,因为过大的振幅常会使超声波电源疲劳损坏,所以超声波的振幅要求与超声波电源匹配一致。
3. 超声波焊接时间焊接时间指焊接过程中发出超声波能量的时间。
焊接时间过短,能量不够,并不能造成可靠的焊接结。
随着焊接时间的增加,能使焊件吸收更多的能量,焊接面的温度会提高,焊合面积也会增大,焊接熔深增加,这样焊接强度也会增加[22-24]。
然而,过长的焊接时间,会导致焊接位置材料熔化过多并造成较多的溢料。
这些熔料在焊合区域流动是有方向性的,所以过多的熔料流动会造成强度的下降。
另外,过长的焊接时间会造成焊件温度过高,造成焊件烧化和降解,使焊件表面造成焊痕,造成过焊,使强度下降。
焊接时间过长,能量过多会造成熔化层温度过高,被焊塑料变色、分解、脆化;而且焊接边缘应力集中,焊接表面出现压痕。
所以为了得到较高的焊接强度,必须要选择合适的超声波焊接时间,过短和过长都会造成焊接强度的下降。
金属结构焊缝超声波相控阵检测技术
金属结构焊缝超声波相控阵检测技术摘要：在金属结构项目开展的阶段焊缝问题一直以来是影响工程质量的关键，因此必须要掌握科学的技术，对焊缝的形式进行全面的了解，从而掌握焊缝的特征以便采取有效的措施进行处理。
因此，本文结合实际以超声波相控阵检测技术为例，对该技术在金属结构焊缝检测中的应用情况进行探讨，希望在本轮的论述后，能够给该领域的工作人员提供一些参考。
关键词：金属结构；焊缝检测；超声波；相控阵检测；技术应用引言工业超声检测中涉及到的超声波相控阵检测技术有着极为重要的现实价值，在当前的技术应用中得到了深层次地发展。
伴随着计算机电子技术的优化，这样的一种技术在行业内部获得了更多的认可。
因此对超声波相控阵检测技术的应用要点进行全面探讨，掌握技术的应用方法，对提高金属结构焊缝检测的水平有着重要帮助。
1金属结构T型焊缝特点1.1裂纹缺陷对于裂纹来说，主要针对的是金属原子结合过程中因破坏等不良的情况而在新界面产生的缝隙。
因裂纹产生的环境等的不同，又有着热裂纹和冷裂纹以及再热裂纹等的区别。
焊接处理的过程中，裂纹有着极为严重的危害，因此相关的处理务必要重点关注，以切实地保障焊接施工的稳定与高效。
1.2气孔缺陷此类情况多与焊接过程中未能有效处理熔池气体等有关，进而出现了空穴等的不良情况。
因此类情况的出现减少了焊缝的有效截面，这样条件下的焊接接头的质量即会因此下降，相关的处理也会受到不良的影响。
1.3夹渣缺陷此类情况主要针对的是焊接过后的熔渣，未熔的焊条等即这方面的情况有着很大的关系。
因这样的情况极易造成尖端应力集中的不良情况，相应的危害性极为突出，因此相关的处理应重点关注。
1.4未焊透缺陷此类情况主要与金属未熔化等有关，进而影响到了焊缝金属的有效处理。
这样的条件下，焊缝的机械结构强度即会随之下降，未焊透的缺口部位也会出现应力集中的不良情况。
因此类缺陷的危害性极大，因此应做好针对性的防控。
1.5未熔合缺陷此类情况主要与焊缝金属与母材金属的不良熔化等有关，因此应做好相应的优化，这样才能切实地保障相关处理的稳定与高效。
超声波塑料件的结构设计
1塑料件的结构塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚,太薄的壁厚有一定的危险性，超声波焊接时是需要加压的，一般气压为2—6kgf/cm2 。
所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。
1.2罐状或箱形塑料等，在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点，从而产生烧伤、穿孔的情况(如图1所示)，在设计时可以罐状顶部做如下考虑○1加厚塑料件○2 增加加强筋○3 焊头中间位置避空1.3尖角如果一个注塑出来的零件出现应力非常集中的情况，比如尖角位，在超声波的作用下会产生折裂、融化。
这种情况可考虑在尖角位加R角。
如图2所示。
1。
4塑料件的附属物注塑件内部或外部表面附带的突出或细小件会因超声波振动产生影响而断裂或脱落，例如固定梢等（如图3所示）。
通过以下设计可尽可能减小或消除这种问题：○1 在附属物与主体相交的地方加一个大的R角，或加加强筋。
○2 增加附属物的厚度或直径。
1。
5塑料件孔和间隙如被焊头接触的零件有孔或其它开口，则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减（如图4所示），根据材料类型(尤其是半晶体材料）和孔大小，在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况，因此要尽量预以避免。
1.6塑料件中薄而弯曲的传递结构被焊头接触的塑件的形状中，如果有薄而弯曲的结构,而且需要用来传达室递超声波能量的时候,特别对于半晶体材料，超声波震动很难传递到加工面（如图5所示)，对这种设计应尽量避免。
1。
7近距离和远距离焊接近距离焊接指被焊接位距离焊头接触位在6mm以内，远距离焊接则大于6mm，超声波焊接中的能量在塑料件传递时会被衰减地传递。
衰减在低硬底塑料里也较厉害，因此，设计时要特别注意要让足够的能量传到加工区域。
远距离焊接，对硬胶（如PS，ABS,AS，PMMA）等比较适合，一些半晶体塑料（如POM，PETP,PBTB，PA）通过合适的形状设计也可用于远距离焊接。
1。
8塑料件焊头接触面的设计注塑件可以设计成任何形状，但是超声波焊头并不能随意制作。
焊缝超声波探伤作业指导书
有限责任公司钢结构焊缝超声波探伤作业指导书编号:HHR/ZD-02编制：现场检测室审批：年月日钢结构焊缝超声波探伤指导书1、适用范围本指导书适用于一般工业与钢结构焊缝超声波探伤的检测。
2、依据标准GB/T11345—1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》。
GB/T50621—2010《钢结构现场检测技术标准》。
JG/T203—2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》。
GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》。
3、仪器设备和人员的要求3。
1 钢结构检测所用的仪器、设备和量具应有产品合格证、计量检定机构出具的有效期内的检定（校准）证书，仪器设备的精度应满足检测项目的要求。
检测所用检测试剂应标明生产日期和有效期，并应具有产品合格证和使用说明书。
3.2 检测人员应经过培训取得上岗资格;从事钢结构无损检测的人员应按现行国家标准《无损检测人员资格鉴定与认证》GB/T 9445进行相应级别的培训、考核，并持有相应考核机构颁发的资格证书。
3.3 从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基本技术，具有足够的焊缝超声波探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。
3。
4 焊缝超声检测人员应按有关规程或技术条件的规定经严格的培训和考核，并持有相应考试组织颁发的等级资格证书，从事相对考核项目的检验工作。
注:一般焊接检验专业考核项目分为板对接焊缝；管件对接焊缝；管座角焊缝；节点焊缝等四种。
3.5 取得不同无损检测方法的各技术等级人员不得从事于该方法和技术等级以外的无损检测工作。
3.6 现场检测工作应由两名或两名以上检测人员承担.3。
7 超声检验人员的视力应每年检查一次，校正视力不得低于1。
0。
4、检测钢结构焊缝超声波探伤时，基本要求4.1 现场调查宜包括下列工作内容：1 收集被检测钢结构的设计图纸、设计文件、设计变更、施工记录、施工验收和工程地质勘察报告等资料；2 调查被检测钢结构现状，环境条件，使用期间是否已进行过检测或维修加固情况以及用途与荷载等变更情况;3 向有关人员进行调查；4 进一步明确委托的检测目的和具体要求;4.2 检测项目应根据现场调查情况确定，并应制定相应的检测方案.检测方案宜包括下列主要内容：1 概况，主要包括设计依据、结构形式、建筑面积、总层数,设计、施工及监理单位，建造年代等;2 检测目的或委托方的检测要求;3 检测依据，主要包括检测所依据的标准及有关的技术资料等；4 检测项目和选用的检测方法以及检测数量；5 检测人员和仪器设备情况；6 检测工作进度计划;7 所需要委托方与检测单位的配合工作；8 检测中的安全措施；9 检测中的环境措施。
超声波焊接机原理
超声波焊接机原理超声波焊接机是一种常用于塑料焊接的设备，利用超声波的机械振动来实现焊接过程。
它可以在短期内实现高效、可靠的焊接，并且不需要使用额外的焊接材料或者添加剂。
超声波焊接机的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 超声波振动系统：超声波焊接机通过压电陶瓷换能器将电能转换为机械振动能量。
这种换能器通常由陶瓷片和金属片组成，当施加电压时，陶瓷片会发生压缩和膨胀，从而产生高频的机械振动。
2. 聚焦系统：超声波焊接机利用聚焦系统将超声波能量集中到焊接部位。
聚焦系统通常由焊头和振动块组成。
焊头是一个金属块，它通过振动块与换能器连接，将超声波能量传递给焊接部位。
3. 塑料熔融：焊接部位通常由两个塑料件组成。
当超声波能量传递到焊接部位时，塑料件会受到振动力的作用，产生磨擦热。
这种磨擦热会使塑料件表面温度升高，进而使塑料熔融。
4. 压力施加：在塑料熔融的同时，超声波焊接机还会施加一定的压力。
这种压力可以匡助塑料件更好地接触并形成焊接接头。
同时，压力还可以促进熔融塑料的流动，使其充满焊接接头的空隙。
5. 冷却：当塑料熔融充满焊接接头后，超声波焊接机会住手振动，并保持一定的压力，使焊接接头冷却。
冷却过程中，熔融塑料会重新固化，形成坚固的焊接接头。
超声波焊接机的原理基于超声波的特性，其频率通常在20kHz至40kHz之间。
超声波具有高频率、短波长和高能量密度的特点，这使得它可以在短期内产生大量的热量，实现快速焊接。
超声波焊接机广泛应用于汽车、电子、医疗器械、家电等行业，可以用于焊接塑料零件、组装电子元件、封装器件等。
它具有焊接速度快、焊接质量高、无需额外材料等优点，因此被广泛使用。
总结起来，超声波焊接机利用超声波的机械振动和磨擦热原理，通过施加压力将塑料件熔融并形成焊接接头。
它是一种高效、可靠的焊接方法，广泛应用于各个领域。
钢结构部分熔透焊缝的超声波检测分析
钢结构部分熔透焊缝的超声波检测分析作者：张祎来源：《科学与信息化》2017年第32期摘要随着社会的发展，尤其是在钢结构中使用比较广的就是熔透焊缝深度的测量，并且探头角度的选择对其也有着比较大的影响，在通过对试块上的试验结果进行分析，总结出适用于部分熔透焊缝超声波检测深度的方法，那么本文就通过监测方法的不同来分析对熔透焊缝超声波的影响。
关键词钢结构；熔透焊缝深度；监测目前，能力验证是试验室外部质量控制的一种手段，是在一定范围内，可以根据相关的制定方案来进行比对，之后再验证的实验室和所应用的试验方法中，需要检测相应的性能和均匀一样的样品，这样在很大程度上就提高了，整体的检测水平，以及和对了解试验室空间的不同影响，并且在不同的环境下解决试验室存在的问题。
1 试验制备和检测中的要求在试验中所使用到的钢结构是常见的对接焊缝，一般是由两块同牌号的普通碳素钢焊接而成的，钢板是由某钢铁有限公司提供的，对于焊接的方法是为二氧化碳来进行保护的，缺陷的成型的方式有埋丝和欠缺气体两种的保护形式，对于焊接试板制作数量也是控制在一定范围内的。
一般来说，所研究的材料对两块钢板进行了超声波的检测，确认钢板原材料没有缺陷的，在焊接完成后，所研究的材料对所焊缝样品进行了射线检测，并且还需要确认内部所存在的问题，尤其是对所研究焊缝样品进行了超声波的检测，按照能力验证作业指导书进行检测，并且还需要给出能力验证参数参考的数值，经过统计分析之后，是要求材料研究出所得的结果，确保了检测数据的有效性[1]。
2 加强检测设备以及检验的准备（1）根据所使用的超声波探伤仪器是需要符合相关国家规定的，这样在一定条件下，是需要采用单斜探头的，那么探头就应该按照规定来定做出相关的标志，其测试的结果就是应该符合超声波上用探头性能测试的方法等要求，当然这些要求都是比较严格的，有的是直探头的规格，当然规格是不同的，而对于斜探头来说，远场的分辨能力是大于所控制范围的，这样对于直探头来说，所分辨的能力是不小于控制范围的。
建筑钢结构焊缝超声波检测技术分析
建筑钢结构焊缝超声波检测技术分析【摘要】：高层建筑的钢结构是由钢结构焊接成一定的框架形状，是一个空间刚度体系，它广泛应用于高塑性、高抗恢复性的民用建筑中。
本文根据多年工作积累的经验，详细分析了高层建筑焊接钢结构超声波检测技术的关键点，以供参考。
【关键词】：钢结构；焊缝超声波；检测技术1工程概况某项目高188.00m，共46层，其中包括地上43层，地下3层，购物中心位于1-5层，办公楼位于6-43层。
结构采用全金属结构，总重量约12500吨，该结构系统用于在项目中配置矩形混凝土管（钢墙）。
2 技术特点及要求（1）钢结构由车间结构、生产车间和安装现场焊接组成。
钢结构施工为超高钢结构，必须满足《钢结构工程施工质量验收规范》和《钢结构通用结构规范》中规定的设计水平最高的超声波检测要求。
（2）主体钢结构由钢梁、H型钢筋、柱和支撑材料组成。
Q345c-15z板厚度至少为25mm的Q345B和Q235B用作其他柱、钢柱和梁的类型材料，如真空、棱镜和水平屋顶，钢柱的厚度为8~50mm。
（3）例如，钢结构的焊接要求分为I类和II类。
其中，超声波检测100%为一次焊，20%为二次焊。
（4）对于30mm以上的板材，首先要对普通金属进行超声波探伤，然后在200mm范围内焊接梁、柱和柱。
焊接后，不仅要对焊接缺陷进行超声波检测，还还要对热影响区的起始材料进行超声波检测。
（5）连接钢结构的焊接塔、梁、柱和钢壁之间的焊接，一般采用流动电弧焊。
保护手工支架不受CO2气体的影响，连接焊接箱的立柱自动焊接在覆盖玻璃表面的活动层下方，焊接和现场安装需要气体保护CO2手工焊接。
3 超声波检测工艺及技术要点3.1 工艺流程首先检查设备表面，检查并修改缺陷，然后发送超声波检查和恢复报告。
3.2 检测工艺和检测技术1）检查焊接表面。
使用一次反射法时，焊接本身就是一个非常好的表面宽度。
因此，焊缝每侧为基材厚度的30%，最小截面为10mm，最大截面为20mm，运动检测区域应大于125p（p.2Kt）。
T、K、Y的超声波检验及分析图
第一章概述1.1 什么是T、K、Y管节点焊缝在承受各种载荷的钢结构中，将支管的一端（小直径管）焊接在主管（大直径管）上，为保证焊接质量，在支管一端开坡口，这种结构形式称为管节点焊缝。
如果主管、支管间夹角θ<90°（锐角），称Y节点焊缝。
主支管夹角θ=90°，称T节点焊缝。
在主装工艺线上（外径轴向）按设计的距离，焊接两个相对称的支管，形成对称于工艺线的两个Y型节点焊缝，称为K节点焊缝（见图2-1a）。
1.2 海洋石油平台下的T、K、Y管节点焊缝在海洋石油平台钢结构中，支撑平台的部分，称为导管架。
导管架由若干根主管和支管由管节点焊缝连成一体，这些节点形式有Y型、T型和K型，具有代表性的是Y型管节点焊缝。
由于海洋石油平台作业环境恶劣，以北海地区为例：大约有上百座平台，水深达数十米，最深可达200～300米，最大风速为150km/h，海浪最高达20～30m，水下又有强大的水流，有时受到大冰块的冲击，导管架必须经受住这种自然环境的考验。
近年来，海上石油平台数量不断增加,规模也越来越大，有的导管架自重已达4万余吨。
据报导：海上平台的事故时有发生：1965年“海宝石号”半潜式钻井架失事，之后又发生了“海洋徘徊者号”和“亚历山大·基兰号”平台事故，1983年美国钻井船“爪洼号”又在南中国海沉没。
为此平台的安全引起了各国有关部门的重视，1974年英国以立法形式通过了《近海设施细则》，各大船级社也先后制定了海洋石油平台建造与入级规范，加强了海洋石油平台的监检力度，其中包括了对T、K、Y管节点的焊接和超声波检验人员的要求。
1.3 我国海洋石油平台的建造1980年以后的十年间，原中船总公司诸多家船厂先后为国内外石油公司建造了移动式平台数十座，改造和维修平台10座。
1982年原大连造船厂为美国贝克石油公司建造了两座“大脚Ⅲ型”自升式平台，当时属世界一流。
1988年交付使用的“胜利三号”是我国按CCS《海上移动平台入级与建造规范》设计和建造的坐底钻井平台。