Features of the superposition of ultrasonic vibrations in the welding process

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 2 2022 57 TECHNOLOGY Испытания образцов на растяжение проводились на разрывной машине УТС-110М-500У, предназначенной для измерения нормированного значения меры силы при проведении механических испытаний в режиме растяжения или сжатия образцов конструкционных материалов. Результаты и их обсуждение Влияние параметров ультразвука на характер колебаний Для оценки характера колебаний, возникающих при реализации выбранной схемы эксперимента, производилась визуализация распределения колебаний по пластине путем нанесения на ее поверхность порошка гидрокарбоната натрия (рис. 5). При включении ультразвука порошок распределяется по пластине в соответствии с амплитудой колебаний: вытесняется из зоны пучностей и скапливается в узлах. Резонансная частота составила f = 21 100 Гц, что на 700 Гц меньше расчетной (погрешность 3,2 %). Это объясняется механическими потерями при преобразовании продольных колебаний Рис. 5. Визуализация распределения колебаний по пластине АМг4 Fig. 5. Visualization of oscillation propagation along a plate made of AMg4 alloy источника в изгибные колебания излучателя (пластины) и тем, что расчет производился при точечном приложении колебаний, а в исследованиях площадь контакта поверхностей равна площади торца волновода, имеющего диаметр 30 мм. Так как частота постоянна, режимы обработки определялись изменением амплитуды колебаний. Сравнивались три режима ультразвуковых колебаний: низкоамплитудный (m = 3…4 мкм); промежуточный (m = 9…10 мкм) и высокоамплитудный (m = 13…15 мкм). Анализ характера распределения колебаний показывает, что зоны максимумов и минимумов амплитуды неоднородны по форме, что связано со сложным характером колебаний пластины – помимо изгибных колебаний в продольном направлении (для которых производился расчет) присутствуют поперечные изгибные колебания, которые приводят к некоторому закруглению узлов колебаний, что особенно хорошо заметно в наиболее удаленных от крепления узлов на низкоамплитудном и промежуточном режимах. Также присутствуют продольные колебания, передающиеся от волновода, доля которых

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1