超聲振動(dòng)輔助塑性變形技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展*

0 前 言

近年來， 超聲振動(dòng)（ultrasonic vibration， UV）作為強(qiáng)塑性變形（severe plastic deformation， SPD）領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的方法引起了廣泛關(guān)注。 關(guān)于超聲輔助金屬成形過程試驗(yàn)和建模的研究已有報(bào)道，例如壓縮和鐓粗

、 拉絲

、 深拉

、 熱擠壓和微擠壓

。 以往大多數(shù)研究的主要目的是利用超聲表面效應(yīng)降低成形力

， 但是其中有許多也涉及了高強(qiáng)度超聲振動(dòng)對金屬塑性變形過程中微觀組織變化的影響。

早在20 世紀(jì)50 年代， 由Ji 和Liu

進(jìn)行的研究表明， 超聲振動(dòng)的應(yīng)用顯著地改變了材料在塑性變形中的行為。 盡管許多研究者對超聲波能量輔助塑性變形的潛在優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行諸多研究， 并且進(jìn)行大量的試驗(yàn)和數(shù)值分析， 但是其物理原理仍然有待揭示。 目前， 關(guān)于超聲振動(dòng)塑性變形主要有兩種形變機(jī)制， 即應(yīng)力疊加理論和SPD 理論。根據(jù)應(yīng)力疊加理論， 超聲振動(dòng)作用下材料的塑性行為保持不變， SPD 理論認(rèn)為超聲波能量輔助塑性變形是穩(wěn)態(tài)應(yīng)力和交變應(yīng)力宏觀疊加的結(jié)果。 我國對超聲波輔助塑性加工的研究起步較晚， 從20 世紀(jì)90 年代起， 開始在超聲波輔助拉絲、 沖裁、 粉末冶金和鐓粗變形等領(lǐng)域展開研究

。

超聲振動(dòng)作為強(qiáng)塑性變形， 可以在材料中以連續(xù)彈塑性波的形式有效傳輸能量， 其獨(dú)特的高頻率、 大應(yīng)變率的塑性變形機(jī)制是其他SPD 方法所沒有的。 超聲沖擊處理、 超聲納米晶粒表面改性、 超聲表面滾動(dòng)等SPD 加工工藝中， 超聲納米晶粒細(xì)化的效率已被證明優(yōu)于其他SPD方法

。 由于其振動(dòng)幅度小， 只在材料表層起到細(xì)化晶粒的作用， 且晶粒細(xì)化程度隨著深度的增加而逐漸減小， 因此超聲振動(dòng)可以成為一種新型SPD 方法。

超聲振動(dòng)輔助成形已經(jīng)作為一種綠色有效的制造技術(shù)， 在工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用

。 超聲振動(dòng)輔助成形技術(shù)具有成本低、 低功耗、 產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)， 已成為一種有發(fā)展前景的成形技術(shù)， 本研究將對超聲振動(dòng)輔助變形機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的綜述。

1 超聲振動(dòng)輔助塑性變形的機(jī)理

UV 處理裝置如圖1 所示。 UV 操縱器是由28 kHz 壓電陶瓷換能器組成， 用于將超聲波發(fā)生器提供的電振蕩轉(zhuǎn)為超聲波

。 微振動(dòng)通過超聲放大裝置放大， 超聲放大裝置驅(qū)動(dòng)刀頭頂部超硬碳化鎢鈷 （WC/Co） 滾珠 （直徑6 mm， 表面粗糙度Ra0.1 μm、 硬度80HRC） 產(chǎn)生高頻振動(dòng)

。

UV 輔助塑性成形技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)， 如降低變形阻力和摩擦力， 改善零件表面質(zhì)量等。 圖2 為無UV 的常規(guī)拉伸試驗(yàn)和塑性變形期間短暫施加UV 的試驗(yàn)獲得的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線。 由圖2可知， 開始施加UV 時(shí)， 立即產(chǎn)生約20 MPa 的流動(dòng)應(yīng)力， 隨后慢慢下降， 流動(dòng)應(yīng)力減少量大致保持不變， 直到UV 關(guān)閉， 流動(dòng)應(yīng)力立即增加

。

在過去的幾十年中， 超聲振動(dòng)作為一種輔助方法被廣泛應(yīng)用于各種制造過程， 包括機(jī)械加工、 成型、 焊接和沖擊處理

。 通過對金屬成形過程的觀察， 超聲波會(huì)引起 “軟化效應(yīng)”， 在變形過程中疊加的超聲波會(huì)顯著降低新晶粒的形成。 同時(shí)， 在超聲振動(dòng)輔助成形中， 材料的力學(xué)性能也可以得到改善。 超聲振動(dòng)下材料的變形行為不同于傳統(tǒng)的變形行為， 在超聲振動(dòng)輔助鐓粗中， 晶粒得到明顯細(xì)化

。 此外， 在UV 輔助成形后， 工件的表面質(zhì)量明顯改善， 這也得益于UV 輔助拉絲過程中裂紋和碎片等缺陷的減少。此外， 由于表面微凸體的較大塑性變形， 在UV輔助壓縮中， 表面粗糙度明顯降低。 這些情況主要?dú)w因于UV 產(chǎn)生的應(yīng)力疊加、 聲學(xué)軟化效應(yīng)、摩擦條件轉(zhuǎn)移和動(dòng)態(tài)沖擊效應(yīng)

。 由于振動(dòng)能量傳遞到試樣中， 超聲波可以促進(jìn)材料的微觀結(jié)構(gòu)和固有特性的變化。

將陶瓷微粒子混合到鋁合金中， 可提高材料的性能， 如硬度、 韌性、 強(qiáng)度、 耐磨性等

。 近年來， 微粒子逐漸應(yīng)用于制造金屬基復(fù)合材料， 并且已經(jīng)有試驗(yàn)證明， 當(dāng)微粒子均勻分布時(shí)， 材料的密度、 硬度、 耐磨性和耐腐蝕性有所增強(qiáng)， 特別是在強(qiáng)度方面有大幅度的增強(qiáng)， 疲勞壽命和耐高溫蠕變性能都有所提高

。 通過攪拌鑄造工藝的液體冶金法被證明是一種生產(chǎn)能力高、 成本低的極具潛力的超細(xì)顆粒分布方法

。 超聲振動(dòng)輔助攪拌鑄造技術(shù)是在微觀水平上細(xì)化復(fù)合材料、 脫氣、 凈化鋁液、 保證顆粒均勻分布的最佳途徑之一

。

圖5 為純銅在頻率20 kHz、 應(yīng)變率0.06/s、 振幅1.3 μm UV 作用下的金相顯微圖像。 由圖5 可知， 無UV 和有UV 的情況下， 孿晶數(shù)量明顯不同， 通過定量分析， 結(jié)果表明， 在沒有UV 的情況下， 孿晶區(qū)的面積分?jǐn)?shù)約為3.3%， 而在UV 存在的情況下， 孿晶區(qū)的面積分?jǐn)?shù)僅為1.8%， 降低了45%

。

在UV 的作用下， 特別是在高強(qiáng)度的UV 作用下， 流動(dòng)應(yīng)力顯著下降。 即使在振動(dòng)

消除后， 應(yīng)變硬化也有顯著的變化。 這種殘余的聲硬化或軟化可歸因于位錯(cuò)相互作用、 增殖或退火的變化

。 有關(guān)超聲軟化的機(jī)理在過去已經(jīng)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和理論研究， 結(jié)果表明軟化效應(yīng)除了位錯(cuò)遷移率的變化外， 還可歸因于摩擦效應(yīng)、 熱軟化和應(yīng)力疊加。 超聲輔助成形加工， 大多數(shù)拉伸試驗(yàn)研究采用沿試樣軸線的UV， 然而， 在成形過程中施加的振動(dòng)是橫向作用于板料表面的。根據(jù)試樣和變形板之間的接觸情況， 誘發(fā)振動(dòng)的性質(zhì)可能是縱波和 或橫波

。 在目前的研究中，拉伸試驗(yàn)是通過使試樣承受橫向振動(dòng)來進(jìn)行的，橫向振動(dòng)更接近預(yù)期的制造過程。

2 超聲振動(dòng)輔助變形的應(yīng)用

2.1 超聲輔助攪拌摩擦焊接

超聲振動(dòng)不僅可以通過減小軸向力增強(qiáng)材料流動(dòng)， 而且可以避免過程中溫度的升高。 攪拌摩擦焊接期間的原始溫度分布會(huì)導(dǎo)致底部材料流動(dòng)不良， 超聲輔助攪拌摩擦焊 （ultrasonic assisted friction stir welding, UAFSW） 有助于減少缺陷，提高焊接強(qiáng)度。 UV 工藝中， 在低振幅高頻超聲振蕩的驅(qū)動(dòng)下， 超聲持續(xù)作用于金屬材料表面，導(dǎo)致表層發(fā)生嚴(yán)重塑性變形， 晶粒尺寸減小， 微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化和幾何修改。 此外， 通過超聲振動(dòng)可減少殘余拉應(yīng)力， 同時(shí)在表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，從而提高表面顯微硬度、 耐腐蝕性、 疲勞壽命和強(qiáng)度

。 顯微組織分析同樣證實(shí)， UAFSW 可降低金屬晶粒間的相互作用力， 并提高焊縫界面處的擴(kuò)散。

攪拌摩擦焊 （friction stir welding, FSW） 工藝作為一種固態(tài)焊接技術(shù)， 已成為高強(qiáng)度鋁合金首選的連接工藝。 超聲波裝置是由超聲放大裝置、 換能器和發(fā)電機(jī)組成， 超聲波沿著焊接方向即垂直于軸焊工具的方向傳播。 傳統(tǒng)攪拌摩擦焊（conventional friction stir welding, CFSW） 的工作原理非常簡單， 它是一個(gè)由工具鋼或不銹鋼制成的具有異形筆尖的非消耗性工具， 通過不斷旋轉(zhuǎn)插入到要連接的薄片或金屬表面

。 熱生成工具所造成的旋轉(zhuǎn)以及銷之間的摩擦加熱， 工具中間部分和金屬連接會(huì)使材料出現(xiàn)塑性流動(dòng)， 在表面附近會(huì)導(dǎo)致沉淀物質(zhì)從前到后， 從而使凝固后固態(tài)接合。 當(dāng)相似金屬和不同金屬之間進(jìn)行CFSW，焊核區(qū)金屬似乎具有高度的塑性變形， 從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。 它允許材料在焊接件中的再結(jié)晶、 等軸和精制晶粒之間的滑動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)固態(tài)流動(dòng)

。

2.2 超聲振動(dòng)增強(qiáng)等通道擠壓

高強(qiáng)度的超聲振動(dòng)使金屬顯微組織發(fā)生明顯變化， 若直接在塑性變形區(qū)對材料進(jìn)行超聲振動(dòng)的疊加， 可以改善傳統(tǒng)等通道角擠壓 （equal channel angular extrusion， ECAP） 工 藝 的 局 限性。 強(qiáng)塑性變形工藝， 特別是ECAP 工藝被認(rèn)為是一種實(shí)用且有效的超細(xì)晶粒 （ultra-fined grain，UFG） 材料生產(chǎn)方法， 但采用超聲振動(dòng)增強(qiáng)等通道擠壓（ultrasonic vibration enhanced equal channel angular pressing， UV-ECAP） 工藝處理的試樣塑性形變較為均勻， 可以消除傳統(tǒng)ECAP 工藝中常見的折疊缺陷。 采用UV-ECAP 工藝， 在試樣的頂部和底部表面均獲得了較高的等效塑性應(yīng)變值。 與ECAP 試樣相比， UV-ECAP 試樣沿長度方向的形變不均勻度減小， 沿寬度方向的形變不均勻度增加， 增大振幅可改善塑性變形的均勻性， 并且在使用UV-ECAP 工藝處理的鋁試樣中觀察到顯著的晶粒細(xì)化

。 UV-ECAP 處理后的試樣顯微組織比常規(guī)ECAP 處理后的試樣組織更加均勻， 但是成形載荷大， 成形效率低， 摩擦且應(yīng)變不均勻性高， UV-ECAP 工藝的效率也因此受到限制。

2.3 超聲表面軋制

SPD 技術(shù)是一種用于塊狀材料實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化和改善力學(xué)性能的新技術(shù)。 在靜壓和動(dòng)態(tài)沖擊的共同作用下， 采用超聲表面滾動(dòng)技術(shù)可在材料表面形成強(qiáng)化層。 SPD 過程中產(chǎn)生超細(xì)化晶粒， 從而使其具有較好的穩(wěn)定性和表面硬度， 表面質(zhì)量、 疲勞壽命、 耐蝕性和耐磨性顯著提高。

超聲振動(dòng)被廣泛應(yīng)用于輔助金屬的塑性變形及材料微觀組織的改善， 同時(shí)， 在塑性變形過程中， 超聲振動(dòng)可增強(qiáng)金屬的塑性， 降低金屬的流動(dòng)應(yīng)力。 這些是由于超聲振動(dòng)的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)耦合， 提高了位錯(cuò)遷移率的結(jié)果。 研究發(fā)現(xiàn)，奧氏體鋼在超聲振動(dòng)處理的影響下， 晶粒組織發(fā)生了轉(zhuǎn)變， 疲勞壽命比未處理的鋼有所提高

。

2.4 超聲探頭輔助攪拌鑄造工藝

工業(yè)應(yīng)用中不斷研發(fā)具有更高性能的新型結(jié)構(gòu)材料， 如熱、 磨損和力學(xué)性能， 并且具備易于制造的特點(diǎn)

。 超輕、 高孔隙率、 高壓縮、 高能量吸收和低熱導(dǎo)率的高強(qiáng)度等特性， 使這些材料成為海洋工業(yè)、 航空航天、 軍事和汽車應(yīng)用的理想結(jié)構(gòu)

。

不銹鋼管是工程領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)， 環(huán)焊縫是連接管道系統(tǒng)的常見接頭類型。 在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力， 分別在焊接及附近區(qū)域。通常在焊接區(qū)域有較大的拉應(yīng)力， 接近或超過室溫下材料的屈服強(qiáng)度。 殘余拉應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致管道發(fā)生失效斷裂， 包括脆性斷裂、 疲勞、 應(yīng)力腐蝕開裂和高溫下的再熱開裂

。 因此， 研究降低焊接殘余拉應(yīng)力， 甚至引入壓應(yīng)力的有效方法， 有助于確保焊接結(jié)構(gòu) （包括焊管系統(tǒng)）的使用壽命。

3.2.3 非虛擬化場景(硬件解決方案)。虛擬化部分采用虛擬接入交換機(jī)作為SDN接入，非虛擬化部分采用硬件接入交換機(jī)作為SDN接入，其他組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)和要求，與前面兩種一致。

UV 可以降低流動(dòng)應(yīng)力， 變形機(jī)制包括超聲軟化、 應(yīng)力疊加和應(yīng)變硬化。 在間歇振動(dòng)試驗(yàn)中， 材料在UV 停止后表現(xiàn)出殘余軟化效應(yīng)。 通過掃描電鏡 （scanning electron microscope, SEM）觀察材料的微觀結(jié)構(gòu)， 表明UV 可以促進(jìn)形變孿晶的產(chǎn)生， 導(dǎo)致晶粒細(xì)化以及孿晶的減少， 這也是影響殘余軟化效果的主要因素。 UV 的機(jī)理可分為體積效應(yīng)和表面效應(yīng)

， 體積效應(yīng)能很好地降低材料的流動(dòng)應(yīng)力

， 表面效應(yīng)能顯著提高材料的表面光潔度

。 體積效應(yīng)的影響機(jī)制包括應(yīng)力疊加效應(yīng)、 動(dòng)態(tài)沖擊效應(yīng)、 聲軟化效應(yīng)

。

2.5 超聲振動(dòng)輔助焊接工藝

就氧化還原反應(yīng)而言,首先,要熟悉常見元素的化合價(jià),能根據(jù)化合價(jià)正確書寫化學(xué)式(分子式),或根據(jù)化學(xué)式判斷元素的化合價(jià)。其次,要了解常見的氧化還原反應(yīng),這當(dāng)然也包括《化學(xué)·選修4》中的H2C2O4溶液與KMnO4酸性溶液作用,Na2S2O3溶液與稀硫酸作用等在近幾年高考試題中已經(jīng)頻繁亮相的一些重要的氧化還原反應(yīng)(前者出現(xiàn)在2015年高考全國Ⅱ卷第13題中,后者出現(xiàn)在2017年高考全國Ⅰ卷第12題中)。再次,要熟練掌握常見氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算。

總之，“以人為本”的教育管理精髓可以詮釋為：點(diǎn)亮人性的光輝，回歸生命的價(jià)值，尊重個(gè)性的豐富發(fā)展，共創(chuàng)人類的繁榮和幸?！盵4]。教育管理者只有重視弘揚(yáng)被管理者的個(gè)性，尊重人性，才能培養(yǎng)真正的人。因此，管理者轉(zhuǎn)變管理理念、注重管理的人本化、關(guān)注人性的回歸已經(jīng)成為教育管理改革的主旋律和時(shí)代最強(qiáng)音。

圖3 （a） 為采用UV 方法對焊管進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的焊管表面如圖3 （b） 所示， 可見其表面覆蓋有均勻的凹痕

。 大部分關(guān)于UV 誘導(dǎo)應(yīng)力的研究都涉及尺寸相對較小的板試樣或焊接接頭， 而對焊接管道系統(tǒng)， 特別是工程規(guī)模的不銹鋼管環(huán)焊縫進(jìn)行超聲焊接后的應(yīng)力狀態(tài)研究較少。 UV 適用于大尺寸零件的局部區(qū)域處理， 如局部補(bǔ)焊區(qū)域、 局部應(yīng)力集中區(qū)域以及狹窄操作空間內(nèi)需要用其他方法進(jìn)行處理的區(qū)域。

UV 是降低焊接殘余應(yīng)力的有效方法， 甚至可以在整個(gè)過程中引入壓應(yīng)力。 UV 工藝中， 在低振幅高頻超聲振蕩的驅(qū)動(dòng)下， 超聲振動(dòng)持續(xù)作用于金屬材料表面， 導(dǎo)致表層發(fā)生嚴(yán)重塑性變形， 晶粒尺寸減小、 微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化和幾何修改。此外， 通過超聲振動(dòng)， 有害的拉伸殘余應(yīng)力得到有效消除， 并在金屬表面施加一層壓縮殘余應(yīng)力， 從而提高表面顯微硬度、 耐腐蝕性、 疲勞壽命和強(qiáng)度。 與其他技術(shù)對焊管的作用相比， UV具有生產(chǎn)率高、 成本低、 使用輕質(zhì)組件便于移動(dòng)， 以及以不同式樣和清潔度處理不同類型焊縫的良好靈活性

等優(yōu)點(diǎn)。

3 超聲振動(dòng)對材料塑性變形的影響

實(shí)驗(yàn)采用五折交叉驗(yàn)證法，將每個(gè)數(shù)據(jù)集等分五份進(jìn)行五次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)記錄查全率和查準(zhǔn)率，并計(jì)算F-value數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行五次實(shí)驗(yàn)的F-value數(shù)據(jù)如圖2；其均值和標(biāo)準(zhǔn)差如表3所示，算法采用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)。

有研究對純銅進(jìn)行的超聲輔助微拉伸試驗(yàn)中， 試樣的標(biāo)距長度為毫米級(jí)， 其紅外成像的溫度分布如圖4 所示

。 圖4 （a） 顯示了紅外攝像機(jī)的整個(gè)視野以及在虛線區(qū)域內(nèi)標(biāo)記的樣本的位置。成像過程中超聲波夾持器位于左側(cè)， 與電機(jī)相連的移動(dòng)夾持器則位于右側(cè)， 未使用UV （圖4 （b））和使用UV （圖4 （c）） 的拉伸試驗(yàn)的熱圖像快照按時(shí)間順序顯示。 在這些試樣中， 由于發(fā)生了塑性變形， 在拉伸試驗(yàn)期間觀察到溫度升高， 截面處溫度升高明顯， 但隨著熱量通過傳導(dǎo)和對流散失， 溫度下降

。 總的來說， 紅外成像顯示出與UV 相關(guān)的試樣溫升最小。

黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為總書記的黨中央在繼承和發(fā)展中國特色社會(huì)主義的基礎(chǔ)上，根據(jù)時(shí)代的發(fā)展和世界形勢的變化，在治國理政方面提出了一系列的新思路和新理念。 習(xí)近平治國理政思想涉及政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)、生態(tài)、軍事、外交等許多方面。 本文通過搜集《每日電訊報(bào)》的有關(guān)報(bào)道，來研究習(xí)近平治國理政思想在英國的傳播情況，旨在為習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想在海外的傳播提供借鑒。

這些影響是復(fù)雜耦合的， 通過大量的試驗(yàn)和理論研究， 進(jìn)一步驗(yàn)證了其在縱向振動(dòng)模式下的合理性和可靠性。 然而， 針對超聲橫向振動(dòng)的報(bào)道較少， 同時(shí)縱向振動(dòng)與橫向振動(dòng)的影響機(jī)理是不同的

。 Huang

等進(jìn)行了無摩擦試驗(yàn)， 研究聲密度對試樣接觸端溫度和硬度的影響， 發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)的影響并不顯著。 改進(jìn)后的微觀結(jié)構(gòu)特征， 包括退火孿晶界數(shù)量的減少和內(nèi)部的位錯(cuò)取向減少， 都是UV 產(chǎn)生的材料微觀結(jié)構(gòu)的永久效應(yīng)。

金相顯微結(jié)構(gòu)表明， 超聲輔助試樣中退火孿晶比例減少， 與超聲波振動(dòng)相關(guān)溫升最小

。 施加UV 后， 材料的流動(dòng)面積顯著增加， 且超聲振幅對材料流動(dòng)面積的影響大于頻率的影響。金屬成型過程中超聲波的另一個(gè)典型影響是，經(jīng)過超聲波處理后， 材料的強(qiáng)度和應(yīng)變硬化行為發(fā)生永久性變化， 這被稱為 “殘余效應(yīng)”

。通常， 隨著超聲波能量的增加， 殘余效應(yīng)變得更加明顯， 直至飽和值， 殘余效應(yīng)也受到材料的影響。 以往的研究結(jié)果表明， 銅和鋁基合金通常表現(xiàn)出殘余硬化效應(yīng)， 而鈦合金在UV 輔助變形的過程中往往表現(xiàn)出殘余軟化效應(yīng)

。

對變形層厚度的測量表明， 聲塑性效應(yīng)引起更嚴(yán)重的變形可導(dǎo)致層厚度的增加或減少，這取決于變形的嚴(yán)重性和摩擦熱量。 近些年的微觀結(jié)構(gòu)研究表明

， UV 在焊接過程中起著復(fù)雜的作用。 在混合階段， 聲塑性效應(yīng)導(dǎo)致材料變形厚度增加， 并且增強(qiáng)了穩(wěn)定的第二相粒子的應(yīng)變誘導(dǎo)溶解。 在冷卻過程中， 材料的超聲時(shí)效發(fā)生在第二相粒子從過飽和溶液中反復(fù)析出的過程中， 并且由共格相轉(zhuǎn)變成為過渡相和穩(wěn)定相。 Ahmadi 等

發(fā)現(xiàn)， 超聲波振動(dòng)顯著影響純鋁的塑性行為， 從而降低流動(dòng)應(yīng)力。Chen 和Liu 等

指出， 流動(dòng)應(yīng)力的損失與塑性流動(dòng)區(qū)域密切相關(guān)， 這可以通過超聲波振動(dòng)過程中提出的材料流動(dòng)模型來解釋。 同時(shí)， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超聲振動(dòng)以動(dòng)態(tài)沖擊的形式驅(qū)動(dòng)且作用于成形區(qū)域的成形工具， 從而產(chǎn)生應(yīng)力波， 激活位錯(cuò)并促進(jìn)材料的進(jìn)一步塑性流動(dòng)。 Vahdati等

的研究表明， UV 的動(dòng)態(tài)效應(yīng)與超聲波輔助增量成形過程中的材料流動(dòng)和表面效應(yīng)也密切相關(guān)， 他指出疊加的動(dòng)態(tài)應(yīng)力降低了靜態(tài)流動(dòng)應(yīng)力。 此外， Hu 等

發(fā)現(xiàn)， 較大的超聲波能量所引起的表面塑性變形增強(qiáng)了超聲波動(dòng)態(tài)沖擊力， 從而降低了成形應(yīng)力。 同時(shí)， 研究也表明， UV 的動(dòng)態(tài)沖擊產(chǎn)生的分離效應(yīng)

有助于降低切削力， 改善表面質(zhì)量， 提高切削效率

。施加超聲振動(dòng)后， 也可以觀察到成形工具和材料板之間的分離效果。 Patil 等

發(fā)現(xiàn)， 不連續(xù)接觸是拋光力降低的主要原因之一。 分離效應(yīng)意味著板材和成形工具并不總是相互接觸， 這有利于減小成形應(yīng)力、 增強(qiáng)成形性以及改善表面質(zhì)量

。

4 結(jié) 論

（1） 超聲振動(dòng)可以降低塑性變形過程中的流動(dòng)應(yīng)力， 變形機(jī)制包括超聲軟化、 應(yīng)力疊加和應(yīng)變硬化。

其次，外科醫(yī)生也需有不斷創(chuàng)新的新手術(shù)技術(shù)。“為何扁桃體手術(shù)用以前的手術(shù)方式切除后需要住院3～4天，現(xiàn)在的方法不需要？不僅是支付政策問題，還有在很大程度上依賴于手術(shù)技術(shù)的改進(jìn)提升，比如現(xiàn)在，扁桃體切除快速手術(shù)出院的核心，其實(shí)就是控制不出血?！?/p>

（2） 超聲振動(dòng)輔助變形的方式包括超聲輔助攪拌摩擦焊接、 超聲振動(dòng)增強(qiáng)等通道擠壓、 超聲表面軋制、 超聲探頭輔助攪拌鑄造工藝、 超聲振動(dòng)輔助焊接工藝等， 具有降低形變應(yīng)力、 改善試樣表面光潔度與力學(xué)性能的作用。

我愛這遲來的春天。因?yàn)檫@樣的春天不是依節(jié)氣而來的，它是靠著自身頑強(qiáng)的拼爭，逐漸擺脫冰雪的桎梏，曲曲折折地接近溫暖，苦熬出來的。也就是說，極北的春天，是一點(diǎn)一點(diǎn)化開來的。它從三月到四月甚至五月，沉著果敢，心無旁騖，直到把冰與雪安葬到泥土深處，然后讓它們的精魂，又化作自己根芽萌發(fā)的雨露。

（3） 在材料超聲振動(dòng)塑性變形過程中， 超聲波引起的“軟化效應(yīng)” 可明顯改變材料的微觀組織。

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