Способ устранения сварочных деформаций и напряжений

 

СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ, преимущественно при сварке элементов малых толщин, при котором после сварки в изделии ПО поперечному сечению создают градиент температур путем охлаждения шва и околошовной зоны с одновременным нагревом соседних с околошовной зоной участков, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки, охлалщают CBdpйой шов и околошовную зояу до температуры окружающей среды, а прилегающие к околошовной зоне участки разбивают на несколько зон, которые нагревают до различных температур..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(5ц В 23 К 28/00

«Ф*

1 ё,лВ (-.,"ЖФтч, 4В ф 4 ТФ„ if f gg.

" ;КИРа фд

N. 4 ®"Дф("==- =ю:ла (°

ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФЙ (21) 3442067/25-27 (22) 24.05.82 (46) 15.04 .84. Бюп. 9 14 (72) А.И. Гедрович, П.М. Полещук, А.Н. Голо@аев и В.В. Калюжный (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (53) 621. 791. 011 (088. 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

И 197804, кл. В 23 К 28/00, 1967..

2. Авторское свидетельство СССР

В 469560, кл. В 23 К 28/00, 1975 (прототип). (54)(57) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ СВАРОЧHblX ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ, преимущественно при сварке элементов малых толщин, при.котором после сварки в изделии по поперечному сечению создают градиент температур путем охлаждения шва и околошовной зоны с одновременным нагревом соседних с околошовной зоной участков, о т л и ч а ющ и и с-я тем, что, с целью повышения качества сварки, охлаждают сварной шов и околошовную зону до температуры окружающей среды, а прилегающие к околошовной зоне участки разбивают на несколько зон, которые нагревают до различных температур.

1085724!

Указанная цель достигается тем, что согласно способу устранения сварочных деформаций и напряжений, преиI иущественно при сварке элементов

С малых толщин, при котором после сварки в изделии по поперечному сечению создают градиент температур путем охлаждения шва и околошовной зоны с одновременным нагревом соседн Х с околошовной зоной участков, сварной шов и околошовную зону охлаждают до температуры окружающей среды, причем прилегающие к околошовной зоне участки разбивают на несколько эрн, которые нагревают до различных температур.

На чертеже представлены сварные соединения, реализующие предлагаемый способ.

Сварные соединения 1 состоят из участков охлаждения а, участков нагрева Ь и с и ненагреваеиых участков d.

55

Изобретение относится к способам устр нения сварочных напряжений, преимущественно при сварке элементов малых толщи ы.

Известен способ снятия сварочных напряжений, по которому участок перехода от шва к основноиу металлу нагревают до температуры плавления метвлла (IJ .

Однако способ не всегда эффективен.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ устранения сварочных деформаций и напряжений, преимущественно при 15 сварке элементов малых толщин, при котором после сварки в изделии по поошеречному сечению создают градиент температур путем охлаждения шва и, околошовной зоны с одновременным 20 нагревом соседних с околошовной зоной участков $2) .

Недостатком известного способа снижения остаточных деформаций является то, что для его осуществле- 25 ния требуется глубокое охлаждение шва и околошовной зоны, что может привести к хрупкому разрушению охлаждаемого участка, а также для осуществления такого глубокого охлажде- gp

l . ния требуются определенные материальные затраты.

Целью изобретения является упрощение технологии, снижение стоимости и повышение качества сварки. 35

Опыты проводят на пластинах ив ст. 3 сп размером 400х400х2 им.

Две пластины сваривают встык. Участок а (зона пластической деформации) составляет 54 мм. Максимальный эффект снижения остаточных напряжений и деформаций потери устойчивости при минимальных температурах нагрева и размерах зон Ь и с получают при следующих значениях: теипература нагрева участка Ь вЂ” 200 С, О участка с — 100 С, размер зоны b составляет 90 мм, а участка с - 40 им.

Сварной шов и околошовная зона на участке а охлаждаются до темпе-. ратуры окружающей среды с одновременным нагревом участков Ь и с ° при.. чем температура нагрева участков Ь больше температуры нагрева участков. с. Участки d не подвергаются термическому воздействию.

Нагрев участков Ь и с возможен с помощью высокочастотного излучения, газопламенного нагрева, протекающим током и т.д. В приведенном примере нагрев осуществляется с помощью нагревателей сопротивления, которые широко применяются в npowmt" ленности. Измерение температуры нагрева проводят с помощью термо" пар.

Температура и размер участка Ь выбирают таким, чтобы 8 зоне à cosдавались растягивающие напряжения, достигающие 6 г . Температуру,и pasмер участка с оставляют прежними, исходя из условия, чтобы градиент температур на границе участков Ь и с имел такую величину, при которой напряжения на границе участков

Ь н с не превышали б т

Ступенчатый нагрев участков Ь и, с необходим для того, чтобы создаваемые градиенты температур на границах между участками Ь и с и участками с и d не вызывали появления пластических деформаций, а градиент температур на границах между участ-ками а и Ъ вызывал появление на участке а пластических деформаций удлинения, которые после прекращения нагрева и выравнивания температур во всех участках приводят к снижению уровня остаточных сварочных напряжений и, нак следствие, к уменьшению деформаций потери устойчивости тонколистового элемента.

Напряжения, достигающие 6<, в зоне а можно создать нагревая равно.Составитель N. Мельцов

Техред А.Ач Корректор М. Демчик

Редактор А. Химчук

Заказ 2131/11 Тираж 1037 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 з 1085 мерно участок Ь до определенной температуры, но прн этом на границе зон Ь и с также напряжения достигнут

6> и происходит пластическая дефор" мацня, что естественно, нежелательно. g

Чтобы этого не происходило, на границе участков Ь и с необходимо создать такой градиент температур, лри котором напряжения не достигнут чего можно достичь, нагревая !О участок с до определенной температуры.

724 4

При осуществлении предлагаемого способа не требуется глубокого охлаж. дення шва и околошовной зоны, что является техническим преимуществом по сравнению с известным способом.

Использование предлагаемого способа позволяет сократить расходы на глубокое охлаждение шва и околошовной эоны, значительно повысить качество сварного соединения, что дает положительный эффект по сравнению с базовым. объектом.