(a)无超声冲击焊缝布置示意图

(b)盖面前超声冲击焊缝布置示意图

(c)分层超声冲击焊缝布置示意图

图2-4 三类试板焊缝布置示意图

(a)盖面前超声冲击焊缝 (b)分层超声冲击焊缝（第9、10道焊缝）

图2-5 两种不同的超声冲击焊缝

超声冲击所用设备为JSKD-D型超声冲击设备，冲击强度为10s/cm2。图2-4(a)为无超声冲击焊道布置示意图，图2-4(b)为盖面前超声冲击焊道布置示意图，图2-4(c)中所示为分层超声冲击焊道布置图，分层超声冲击从第二道焊缝开始，冲击层间厚度约为5mm，总的冲击层有9层。图2-5所示分别为盖面前超声冲击和焊接过程中分层超声冲击的第9和第10道焊缝效果图，由图可以看到焊缝在超声冲击后焊缝表面产生严重压缩塑性变形的白亮层。

2。3。2 超声冲击设备与方法论文网

超声冲击设备具有操作方便、结构简单、便于安装的特点，本试验所用超声冲击设备见图2-6，它包括发出高频信号的超声波发生器和对工件施加超声冲击的超声冲击枪，超声冲击枪主要由超声换能器、变幅杆和超声冲击头组成。设备主要参数：超声频率为20KHz，输入电流为0。5~0。8A。

(a)超声波发生器 (b)超声冲击枪

图2-6 JSKD-D型超声冲击设备

图2-7 超声冲击处理工作示意图

进行冲击试验时，先将试样固定牢固，冲击枪垂直于待冲击区域，按照制定的工艺参数进行冲击处理，工作示意图如图2-7所示，其中1为超声换能器，2为变幅杆，3为工具头，4为待处理区域，Ⅰ为超声振荡波，Ⅱ为机械冲击波。

2。4 微观组织观察（SEM）试验

在焊缝上截取完整涵盖接头特征的金相试块，垂直于焊缝方向进行热镶嵌，经粗磨、细磨、抛光，使用Keller׳s试剂（2mlHF(48%)+3mlHCl(浓)+5mlHNO3(浓)+190ml水）进行腐蚀，腐蚀时间约为15s，当焊缝轮廓清晰后用清水清除腐蚀剂，而后用酒精溶液对金相试样表面进行冲洗，吹干备用。利用JSM-6380扫描电镜（SEM）对焊缝区域高倍组织进行拍照。

图2-8 SEM扫描电镜试验设备

2。5 硬度试验

图2-9 焊缝硬度自动测试

分层冲击导致内部组织上的区别必定会引起焊缝力学性能的变化。采用德国KB30S维氏自动显微硬度计对整个焊缝截面进行硬度测量，在水平方向上测量间距1mm，厚度方向上测量间距2mm，图2-9为自动硬度计测试图。

2。6 微冲剪试验

2。6。1 微冲剪试验方法

微冲剪试验开始前，应首先于试样上对待测点进行标记，然后将试样放置于微冲剪试验夹具底座的凹台上，将标记的待测点与夹具的冲针对中，之后采用压片对试样进行固定，旋紧压片上螺钉防止试样于试验过程中移动，而影响试验结果，试样固定方法如图2-13所示。试样装配完毕后，使用电子万能试验机通过微冲剪试验夹具对试样进行加载，材料发生变形后，最终产生完全断裂，则一个待测点测定完毕。

图2-11 微冲剪试验装置 图2-12 试验系统实物图

图2-13 试样固定方法 图2-14 位移传感器装配方法

从试样开始变形到试样完全断裂过程中，通过载荷传感器和位移传感器每秒一次对试样所受载荷和产生的位移信号进行采集，并采用研华USB4711采集卡采集并汇总所得信号，所得信号经转换和分析产生模拟信号传入计算机中，通过计算机对试验数据进行整理，拟合所得数据获得相应的载荷和位移数据，并绘制出载荷-位移曲线，获得微冲剪试验峰值载荷。