[发明专利]阶梯型超声冲击针装置及其应用

权利要求书

1.阶梯型超声冲击针，其特征在于，整体呈阶梯型圆柱状，所述冲击针由直径d的前部圆柱和直径D的后部圆柱构成，其中所述前部圆柱的前端呈半球形，用于和加工部件的表面进行超声冲击接触，所述后部圆柱的尾端呈半球形，用于和变幅杆端面或者冲击针延长头端面相接触，以获得进行超声冲击的能量，d<D≤1.3d，其中d是前部圆柱的直径，D是后部圆柱的直径；0.1L≤l≤0.2L，其中l是末端到阶梯处的距离，L是冲击针全长。

2.根据权利要求1所述的阶梯型超声冲击针，其特征在于，D优选为1.2d，l优选为0.2L。

3.如权利要求1所述的阶梯型超声冲击针在超声冲击装置中的应用，其特征在于，所述阶梯型超声冲击针与冲击针座、冲击针延长头配合进行使用，其中：所述冲击针座的前端设置有锥形的枪口，枪口处带有矩形的挡板，挡板和枪口开有固定冲击针的圆孔，下部是圆柱形的且尾部有凸起，用于装卸时使用；所述冲击针延长头整体上呈短圆柱形，末端设置有螺纹杆，用来和变幅杆、换能器相连，所述冲击针延长头的另一端用于和阶梯状冲击针的末端相接触。

4.根据权利要求3所述的阶梯型超声冲击针在超声冲击装置中的应用，其特征在于，所述冲击针延长头上用于和阶梯状冲击针末端相接触的平面为不带有凹坑或者带有凹坑，所述凹坑用于和阶梯状冲击针的末端相接触。

5.根据权利要求3或者4所述的阶梯型超声冲击针在超声冲击装置中的应用，其特征在于，使用超声冲击装置对材料表面进行超声冲击，以消除焊接热影响区的残余拉应力，通过超声冲击在材料表面形成一个压应力层。

6.根据权利要求5所述的阶梯型超声冲击针在超声冲击装置中的应用，其特征在于，使用超声冲击装置对5A06铝合金材料表面进行超声冲击，超声冲击工艺参数：电流1.08A，振幅15.2μm，冲击速度5mm/s，冲击次数4，冲击区域60mm×30mm。