超声波金属焊接机殆磨的应用范围
著者的研究实践表明，超声所磨具有暗蘑力小、布磨温度低、油石不易堵塞、加工效率 高、加工质皆好等-系列优点，从而为提高暗磨效率和解决韧性材料、硬脆材料的光整加 工问题开辟了一条新途径,具有广阔的应用前景.
1）研究超声波金属焊接机玷磨工艺，高效率地加工出高精度、高表面质食，高耐蘑性的近套，尤其是薄壁缸套，以振兴我国正在大力发展的汽车、推拉机、摩托车工业•众所同知，发动机缸 套是处在高温高压的恶劣条件下工作的。觥套与缸盖、活塞等主要配件所构成的运动副， 在运行中承受的交变机械负荷和热负荷较高，同时在每一循环中又受进气过程中冷空气 的影响，产生很大的热应力。因此，缸套是发动机中主要易损零件之一。当活塞在篋匸套中高 速滑动时.将产生强烈的庠擦，而它们的润滑条件又往往取决于机油的飞澱作用，与压力 润精油相比就显得不充分。并且由于载荷大、温度高等原因，不易建立润滑油膜而出现临 界润滑状态，形成以磨料磨损、摩擦磨损和腐蚀磨损为主的缸套磨损•因此，如何改善和提 高缸套、活塞、活塞环摩擦副在运动中的润滑条件，缩短初期磨合时间，提高使用寿命等， 已成为较突出的问题。
超声波金属焊接机毋膚可以在亂套内壁表面上形成数以万计的微小凹坑。这些凹坑可以使发动机 运钥中经飞澱而进入缸套内的润滑油作微養储存，经过渗透和吸附作用，使每个凹抗单元 的南围部分接触面存在润滑油膜，起到増加润滑和降低博擦系数的作用，即所谓边界润滑 庫療作用。它能够润滑活塞和缸套内壁表面之间的滑动区，从而可以防止粘着和咬合的岀 现。在初期磨合过程中，还可以存纳金属微粒，由此可以有效地缩短初期磨合时间和延长 缸套使用寿命•因此，采用超声殆磨技术可以高效率地加工出高精度、高表面质量、高耐磨 性的紅套。
2）研制开发铜片与铝片搭接超声波焊接机毋磨机床，为我国机械工业提供一种新型高效、高精度、高裏面质 景、高耐磨性精密孔殆磨机昧，广泛用来代替现有工艺水平的精密孔加工技术。
3）石油、煤炭及民用机械制造中,每年要花费大量外汇，进口抽油泵、液压支柱和液 压成套设备，其关键之-，在于我国不能生产精密长管坯，而采用国产粗制无缱铜管进行 多次加工，深孔光整加工是其中关键技术之一。多年来，我国仍沿用5。年代尖刀低速镇孔 〜浮动刀镇孔一滚压或玲磨工艺，废品率高达10%以上，加工效率低，生产成本高，缸体 内壁表面质量差，缸体使用寿命远低于国外产品，甚至常造成油井事故，抽油损失达 25%,目前，大多数厂家生产的抽油泵缸体为300〜1 OOOmni,多节拼合，外加套管。我国 已决定基本不进口国外此类设备，使国内技术更新问题更加突岀。
4）在航空航天工业、原子能工业、食盐提取工业中，正在开发使用钛合金管，目前存 在的主要问题是油石严取堵塞,表面质蚩很差，工厂十分棘手。在军事工业和民用工业中， -•些油紅采用超硬铝合金管，现有玷磨工艺存在的主要间题是油石极易堵塞■布磨效率很 低，表面质童差，几乎无法达到表面粗糙度值低于R0. 2卩超声躬磨铜、铝、钛合金等韧 性材料时，油石不易堵塞，加工质散高，可以开辭一条髙效率光整加工韧性金属材料的新 途径。
5）随若科学技术和工业生产的发展，各种高强度合金钢、超高强度合金钢相继在工 业部门得到广泛的使用。采用超声波焊接机折磨技术可以有效地解决高强度合金钢、超高强度合金 钢的光整加工问题。
6）工程陶瓷具有多种优良的性能，是一种大有希望的新材料。随着陶瓷发动机的诞 生，工程陶瓷的町加工性问题就更加迫切地提岀来了。
发动机一般采用合金钢制造，缸套工作温度只冇1 00。C左右,而且还要用循环水冷 却。缸套中的活塞，由于耐髙温摩擦性能较差，压缩效率下降较快，因而成了新型汽车工业 的拦路虎。1980年，日本五十铃汽车公司采用氮化硅陶瓷等代替髙温区域和摩據剧烈的 金属件，制成2 000 C级陶瓷发动机，这种新型发动机的匸作温度可达1 300〜1 500C,不 要循环水冷却.再加上这种新型陶瓷的密度只有钢的•半（钢为7. 9,氮化硅为3.2）,所 以，汽车的质童也随之减轻.另外，陶瓷发动机不仅可节省30%的热能，而且工作效率可 以提高15%〜20%。
1990年,据美国《先进材料与工艺》报道，日本对结构陶瓷发动机研究取得了长足进 展，即将进入整机试验阶段。日本丰田研究中心与开发实险室是日本国家燃气蜗轮计划参 与者。该计划始于1988年。这项为期9年的计划总投资为b 14亿美元，将在1995年前完 成陶瓷加工艺与切削加工方法研究工作，并在1996年以前完成小超陶瓷燃气轮机（包括 燃烧室、涡轮、热交换器）的研究工作。
陶瓷发动机试验分四个阶段U989年10月以前完成基本发动机设计，1989〜1991 年,发动机在900 C高温条件下进行试验门991〜1993年，在1 200 C高温条件下进行试 检门993〜1996年在1 35OC高温条件下进行试验门993〜1996年対总系统进行开发与 评估。
丰田、日产与三菱汽车公司正在开发小轿车的100kW的陶瓷燃气轮机Jl|崎工业公 司等在研制300kW的陶瓷联合发电机。
冃前，我国也已研制成功陶瓷发动机，并已进行装车试验。
超声波金属点焊机玲磨陶瓷材料时，不仅加工效率高，而且表面裂纹等缺陷少，生产成本也可大大 降低。
7）可以实现虹面加工。
8）采用超硬磨料制作的油石逬行超声町磨时，油石不易堵塞,油石寿命极高，可以 降低生产成本。这为超硬磨料的广泛应用开牖了-条新途径。
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