超声振动是指振动频率大于20,000Hz(即20kHz)的机械振动,这种振动超出了人耳的听觉范围。超声波是一种能量传播形式,通常以纵波的方式在弹性介质内传播。与可闻声波相比,超声波具有以下特点:
高频振动:
超声波的频率非常高,通常在20kHz至60kHz之间,甚至更高。
波长短:
由于频率高,超声波的波长短,通常在几厘米到千分之几毫米之间。
良好的束射性和方向性:
超声波在均匀介质中能够沿直线传播,具有很好的定向性。
高功率:
超声波的功率比一般声波大得多,可以用来进行切削、焊接、钻孔等加工操作。
空化作用:
在液体介质中传播时,超声波会产生空化现象,即液体中形成微泡并迅速胀大和闭合,产生强烈的搅拌作用和乳化效果。
超声振动在工业中有多种应用,例如:
拉丝工艺:在拉丝模中使用超声波振动来拉拔金属丝,可以降低拉拔力并提高效率。
清洗:超声波清洗利用超声波在液体中的空化作用来去除表面污垢。
焊接:超声波焊接利用超声波的高频振动来使两个工件连接在一起。
探伤:超声波探伤利用超声波在材料中的传播和反射特性来检测内部缺陷。
测距:超声波测距利用超声波在空气中的传播时间来测量距离。
此外,超声振动加工技术还用于非晶合金的焊接,以及在液体环境中的焊接应用。
综上所述,超声振动是一种利用高频振动产生的机械能来实现材料加工的技术,具有广泛的应用前景和显著的工业效益。