Способ устранения дефектов в сварных соединениях

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Э,НЧЛ ИН

РЕСПУБЛИК

ОЭ (11) за C 21 D 9/50; В 23 Р 6/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И OTHPhfAO (21) 3369055/22-02 (22) 23. 12,81 (46) 30.05,83. Бюл, Н 20 (72) О, Н. Коровайченко и В.В. Коровайченко (71) Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения (53) 621 785.79:621.791 019(088.8) (56) 1.. Проектирование сварных конструкций в машиностроении. Под ред.

С.А.Куркина. M., "Иашиностроение", 1975, с. 184-185.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 303164, кл. В 23 Р 6/04, 1969. (54) Ь7) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В CBAPHbIX СОЕДИНЕНИЯХ, включающий создание в месте дефекта предва-: рительных напряжений, превышающих предел упругости материала, нагрев в напряженном состоянии и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования трещин, нагрев проводят многократно до температуры Ас„+40 -: 60 С с промежуточным охлаждением до температуры Аг -40 60 С после каждого нагрева.

10204

10!

25

35

45

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам устранения дефектов в сварных соединениях, например труб с трубными дисками, Известен способ устранения дефектов в сварных соединениях, включающий механическую обработку дефектного места с последующейзаваркой $1 ), Однако при этом не обеспечивается требуемое качество и долговечность изделия, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что в месте дефекта создают напряжение сжатия, превышающее предел упругости материала, и не снижая нагрузки, нагревают до температуры рекристаллизации и выдерживают при этой температуре до заращивания дефекта (2 J.

Однако выдержка при температуре рекристаллизации приводит к росту зерна в зонах термического влияния и возникновению поля вторичных (ремонтных) остаточных напряжений, приводящих к появлению трещин и надрывов, что снижает качество и долговечность изделия и вызывает необходимость применения дополнительны операций, например термической обработки. Кроме этого, выдержка снижает производительность процесса.

Цель изобретения - предотвращейие образования трещин.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу устранения дефектов в сварных соединениях, включающему создание в месте дефекта предварительных напряжений, превышающих предел упругости материала, нагрев в напряженном состоянии и охлаждение, нагрев проводят многократно до температуры Ас„+40о

60 С с промежуточным охлаждением до температуры Ar -40 - 60 С после

1 каждого нагрева.

Способ включает создание в дефектном месте напряженного состояния различными приспособлениями, вид которых зависит от крнкретной конструкции, например разжимным конусом, клиньями, прихватами, струбцинами, и многократный локальный нагрев дефектного места до темпера. туры Ас„ +40-60 С без выдержки, с о эхлаждейием до температуры Аг1-4048 1

60ОС после каждого нагрева и окончательно - до комнатной температуры, При этом проведение многократных . ускоренных нагревов в указанном интервале температур позволяет, помимо устранения дефекта, обеспечить в зоне устранения дефекта однородную мелкозернистую структуру и свес ти к минимуму вероятность появления послеремонтных дефектов за счет исключения возможности возникновения поля вторичных остаточных напряжений, а отсутствие выдержки повышает производительность процесса, Количество термоциклов, необходимых для заращивания дефекта зависит от его величины, характера и фиэикомеханических свойств материала сварного соединения.

Максимальное измельчение зерен возможно при нагреве в межкритическом интервале температур Ас„-Ас

При индукционном нагреве сварных соединений ширина температурного интервала Ас„-Ac > составляет не менее 70 С.

Нагрев до Ас„+40 С обеспечивает требуемый перегрев относительно Ас о

1э а нагрев до Ас +60 С вЂ” требуемый не1 догрев относительно Ас . Структурные превращения в металле в основном прекращаются при температуре Ar

Для их окончания в полном объеме достаточным является небольшое пвреохлаждение относительно указанной точки. Температура ArÄ -40-6) С соответствует этим условиям, Применение более широкого диапазона температур или их более низких значений снижает производительность процесса.

Указанный интервал температур предопределен особенностями совместного воздействия циклического нагрева и деформирования металла, в частности особенностями дислокационной перестройки исходного состояния сварного соединения.

Устранение дефектов в сварных соединениях проводилось по предла50 гаемому способу и способу-прототипу при ремонте сварных соединений труб иэ стали 20 с трубными досками и стали 22К, Технологические показатели про55 цесса устранения дефектов в сварных соединениях по обоим способам приведены в таблице.

1020448

КоличестТ нагрева, С

6, МПа

Количество циклов

Время до эаращивания дефекта, мин

Способ

Вид дефекта во дета" лей с поТ охлаждения.,вС слеремонтными трещинами, 2,4

38 6

Трещина 950 вдоль трубы 785

550

Известный

250

19 i 5 Предлагаемый .

250 Составитель И,Липгарт

Редактор Н. Стащишина Техред В. Далекорей Корректор А. Тяско

Заказ 3844/22 . Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Микроструктурным анализом установлено, что средний диаметр зерна в зоне эаращивания дефекта при известном способе составляет 12563 мкм, при предлагаемом -. 8"5,6 мкм.

В сравнении с базовым объектом, включающим механическое удаление (вырубку) дефектного места с последующей заваркой или переваркой всего соединения, предлагаемйй спо-. соб позволяет упростить технологический процесс эа счет исклаченйя

>> âûøåóêà3àííûx операций, исключить появление вторичных дефектов, связанных с повторным термическим воздействием сварочного процесса.

Зкономический эффект от внедре20 ния предлагаемого способа обусловлен повьеением производительности и улучшением качества процесса устранения дефектов, а также предотвращение образования трещин °