金属表面超声强化技术及装备

成果编号：11886

价格：面议

完成单位：北京交通大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2013年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：张勤俭离线

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超声波表面光整加工机理是通过高频振动的硬质滚轮作用于待加工金属工件表面，使工件表层金属产生塑性变形，在塑性变形的过程中，产生了冷作硬化，达到了改善表面质量的目的。这种表面质量的改善是综合的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度降低，同时也弥合了一些微观裂纹，提高了工件的疲劳强度。本系统由超声波系统、工具头和其他一些附件构成。工具头可以安装到普通机床（如车床）上对工件进行加工而不需对设备作任何改变，对于一些特殊的加工项目也可以开发相应的工艺装备以便于加工。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术

合作方式：技术入股

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

与传统的砂纸抛光、压光、磨削相比，超声波表面加工具有很多优点： 1.作用力大幅度降低。 2.加工区温度大幅度降低。 3.大幅度降低表面粗糙度Ra值，表面粗糙度可以提高三级以上，最高可达Ra0.02以下。 4.不产生切屑。 5.提高已加工表面的耐磨性、耐腐蚀性以及抗疲劳强度。 6.节约设备成本，在普通车床上即可进行光整加工，尤其对大型和超大型工件，效果更为明显。 7.生产效率高。例如在普通车床上加工外圆表面，工件线速度70m/s，走刀量为0.05-0.15mm/r，其效率相当于精车。

主要技术指标

经过超声加工的金属表面具有传统压光与喷丸强化的综合效果。 1、处理后的金属表面粗糙度比光整前降低3个等级以上 2、处理后的工件表面硬度一般提高20％-50％。 3、处理后的金属表面抗腐蚀能力比未光整的金属表面提高数倍，最大可达100倍以上。 4、处理后的金属表面，应力场发生改变，有利于金属工件综合使用性能的提高，使用寿命可延长2-3倍。 5、处理后的金属表面抗疲劳性能一般增加200％-250％。 6、处理后的可以消除金属表面微观缺陷，减少工件使用的初期损伤。 7、处理后的金属表面的磨擦阻力大大降低，一般可降低35％以上。项目研发成功后，可以在多个领域使用，按照每台设备20万元，年产300套计算，每年的产值将达到6000万元。

其他说明

完成人信息

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