تنشزدای التراسونیک جوش

تنشزدای جوش التراسونیک یا Ultrasonic Impact Treatment یک روش پردازش متالورژی است که مشابه روش های آهنگری عمل می کند، با این تفاوت که انرژی مافوق صوت به فلز اعمال می شود. این روش بخشی از فرآیندهای مکانیکی با فرکانس بالا (HFMI) است.

خط جوش و ناحیه اطراف آن (HAZ)، از مناطق پر تنش در قطعات جوشکاری شده هستند. این ناحیه علاوه بر تنش­های کششی پسماند دارای ترک­هایی نیز می ­باشد. ترک­ها از مناطق تمرکز تنش هستند و تحت بارهای مکانیکی کششی رشد می­ یابند و باعث انهدام زودرس قطعه می ­شوند.

روش ­های متنوع و گوناگونی برای حذف تنش ­های کششی پسماند و بستن ترک­ های سطحی موجود در خط جوش و ناحیه اطراف آن (HAZ) ارائه شده­ اند. از جمله این روش­ ها می ­توان به عملیات حرارتی آنیل کردن، تنش­زدایی تحت ارتعاش مکانیکی یا رها کردن قطعه در فضای آزاد اشاره نمود. هر یک از این روش ­ها دارای مزایا و معایب مخصوص به خود هستند. به عنوان نمونه، در روش آنیل کردن ساختار قطعه دچار دگرگونی خواهد شد و خواص مکانیکی تغییر می ­کنند از طرفی برای قطعات بسیار بزرگ عملاً این عملیات ممکن نیست.

برای تنش­زدایی قطعات بزرگ و پیچیده با استفاده از روش ارتعاش مکانیکی، باید از تجهیزات و دستگاه­های پرهزینه و پیچیده­ای بهره گرفت که از نظر اقتصادی به صرفه نیستند. از طرفی، با استفاده از این روش می­توان تنش­های موجود در قطعه را در نهایت به سطح صفر رساند. روشی که امروزه مورد توجه بسیاری از متخصصین و محققین قرار گرفته، استفاده از انرژی امواج فراصوت برای حذف تنش­های پسماند کششی و بستن ترک­های موجود در خط جوش است. این روش علاوه بر سادگی فرایند و پایین بودن هزینه آن باعث حذف تنش­های خط جوش می­شود و حتی موجب تبدیل شدن تنش­های پسماند از حالت کششی به فشاری خواهد شد. این مسأله تأثیر بسزایی در افزایش عمر خستگی قطعه نهایی دارد، به صورتی که نتایج آزمایش­ها نشان داده­اند که تنش خستگی قطعه­ای از جنس A517 که با انرژی امواج فراصوت مورد عملیات قرار گرفته نسبت به قطعه عملیات حرارتی شده، تا حدود 2 برابر افزایش یافته است.