Способ правки сварных конструкций таврового профиля

 

СПОСОБ ПРАВКИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ, включаю щий прокатку околошовной зоны на по ке профиля по крайней мере тремя цилиндрическими роликами, один из которых располагают с внешней стороны, а два других с внутренней стороны полки симметрично относительно стенки , отличающийся тем, что, с целью улучшения качества правки, дополнительно прокатьгоают k околошовную зону на стенке одновременно с прокаткой околошовной зоны на полке, для чего ролики, располо-с женные с внутренней стороны профиля, устанавливают под равными углами к полке и на них выполняют фаски, равные по ширине околошовным зонам на полке и на стенке профиля.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,> Я0<„, 4Р)1 В 23 К 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643153/25-27 (22) 27.06.83 (46) 23.03.85. Бюл. У 11 (72) Д.Н. Эстеркин и A.È. Иваненко (53) 621.791.015(088.8) (56) 1. Разработка оборудования и технологии прокатки сварных соединений для снижения остаточных сварочных деформаций корпусных конструкций из алюминиевых сплавов при изготовлении их на механизированных поточных линиях. Отчет по теме AO 772-79

МВТУ им. Баумана, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРАВКИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ, включающий прокатку околошовной зоны на полке профиля по крайней мере тремя цилиндрическими роликами, один из которых располагают с внешней стороны, а два других с внутренней стороны полки симметрично относительно стенки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества правки, дополнительно. прокатывают околошовную зону на стенке одновременно с прокаткой околошовной зоны на полке, для чего ролики, располо- женные с внутренней стороны профиля,,устанавливают под равными углами к полке и на них выполняют фаски, равные по ширине околошовным зонам на ,полке и на стенке профиля.

114б 165

Изобретение относится к сварке, в частности к способам правки сварных конструкций таврового профиля, и может найти применение в различных отраслях машиностроения. 5

Одной из основных проблем, возникающих прн использовании сварки для изготовления данных конструкций, является проблема борьбы с остаточными напряжениями, деформациями и переме- 10 щениями, которые возникают в основном металле от продольной усадки шва и околошовной зоны после сварки.

Сварочные деформации конструкций, изменяя форму и размеры, повышают 15 трудоемкость изготовления сварных конструкций, ухудшают их эксплуатационные свойства.

Наиболее близким к изобретению является способ правки сварных кон- 20 струкций таврового профиля, включающий прокатку околошовной зоны на полке профиля по крайней мере тремя цилиндрическими роликами, один из которых располагают с внешней сторо- 25 ны, а два других с внутренней стороны полки симметрично относительно стенки Я .

Однако известный способ не дает .полного устранения деформаций ввиду З0

-недостаточности пластических деформаций, создаваемых в зоне прокатки.

Целью изобретения является улучmeme качества правки.

Указанная цель достигается тем, 35 что согласно способу правки сварных конструкций таврового профиля, включающему прокатку околошовной зоны на полке профиля по крайней мере тремя цилиндрическими роликами, один из которых располагают с внешней стороны, а,два других с внутренней стороны полки симметрично относительно стенки, дополнительно прокатывают околошовную зону на стенке одновременно с прокаткой околошовной зоны на полке, для чего ролики, расположенные с внутренней стороны профиля, устанавливают под равными углами к полке и на них выполняют.фас50 ки, равные по ширине околошовным зонам на полке и на стенке профиля.

На фиг. 1 представлена схема прав,ки по предлагаемому способу; на фиг. 2 — схема устройства для реали- 55 ,зации способа.

Правка конструкцчи осуществляется следующим образом.

Изделие 1 укладывается полкой на опорный ролик 2 таким образом, что стенка профиля располагается между прокатными роликами 3, у которых имеются фаски с шириной, равной ширине околошовной зоны. Направляющую 4 перемещают вниз до соприкосновения прокатных роликов 3 с полкой профиля. При дальнейшем опускании направляющей 4 прокатные ролики 3, перемещаясь вдоль осей вращения, начинают сближаться друг к другу до тех пор, пока они не соприкоснутся со стенкой профиля. Прикладывают к направляющей

4 силу P величина которой зависит от механических свойств металла, геометрических размеров и остаточных напряжений в зоне сварки изделия.

Приложенная сила P раскладывается на две силы, действующие на оси 5 в плоскости вращения прокатных роликов.

При расположении роликов под углом б

45 эти силы равны Р/ - 2 и раскладываются по двум направлениям по вертикали и горизонтали. Эти силы равны

Р/2 (без учета сил трения). Вертикальные составляющие силы уравновешиваются опорным роликом, а горизонтальные составляющие силы уравновешиваются между собой через направляющую 4.

Таким образом, обжатие полки профиля осуществляется вертикальной составляющей силой Р/2, а стенки профиля — горизонтальной составляющей силой Р/2.

Прокатка изделия с разными толщинами стенки и полки профиля не требуют переналадки устройства, так как прокатные ролики 3 за счет перемещения вдоль осей 5 во всех случаях устанавливаются в плоскости, проходящие через вершины углов (точки А).

Согласно предлагаемому способу . правки сварных конструкций таврового профиля прокатные ролики 3, расположенные под углом друг к другу со стороны сварного шва, являются ведомыми роликами. Их вращение осуществляется за счет сил трения приложенных к опорным (рабочим) поверхностям роликов. Враща1опр и момент больше момента трения, создаваемого на оси вращения, за счет разности радиусов приложения внешней силы и силы трения и коэффициентов трения. Для избежания перекосов на осях вращения необходимо выбирать длину ступицы не менее диаметра оси. Зазоры между

1146165 4 Диаметр ведущего опорного ролика а- 230 мм, ширийа — 40 мм. Скорость ю- прокатки 3 м/мин.

Прокатка производится на установке, изготовленной предприятием. Сварка образца производится в производственных условиях в свободном состоянии. Величина деформаций определяет ся на базе 1000 мм. После сварки она I0 составляет 7 мм.

Усилие прижатия прокатных роликов составляет порядка 2500 кгс и создается с помощью винтовой пары диаметт- ром 36х4.1 После первой прокатки величина остаточной деформации составляет

1,5 мм, а после повторной прокатки с теми же усилиями деформация отсутствует полностью. Известным способом, 20 по которому, прокатывается околошовная зона стенки таврового профиля, при первой прокатке величина остаточной деформации составляет 4,0 мм, а после повторной, при тех же усиь лиях 3 мм.

3 осью и роликом выбраны по второму классу по ходовой посадке. Заклинив ние роликов в процессе обкатки искл чается, так как опрокидывающий момент ролика, создаваемый силой, вза имодействующей с полкой изделия и роликом, уравновешивается моментом, создаваемым силой, взаимодействующей со стенкой изделия и роликом. В противном случае не было бы обкатки стенки иэделия. Прокатные ролики вы полнены сменными в зависимости от размеров фасок. Фаски выбраны разме рами 8, 10, 12 мм. Раздельная прока ка по стенке и полке профиля не дае возможности полностью устранить сва рочные деформации, так как при про/ катке участка околошовной зоны, пластически удлиняясь, не могут пол ностью удлинить остальные участки те, где в основном произошла усадка металла, т.е. сварной шов и прилегающие к нему зоны.

Для полного устранения сварочных деформаций необходимо эту зону взят 25 как бы в кольцо н удлинить, а для этого необходимо осуществить удлинение околошовной эоны одновременно полки и стенки профиля.

Одновременная прокатка полки и стенки при расположении роликов в разных плоскостях не дает этого эффекта. Его можно достичь только в одном случае, когда прокатка стенки и полки осуществляется одновременно в одной плоскости таврового профиля, 35 что и позцоляет способ одновременной прокатки роликом в одной плоскости стенки и полки таврового профиля.

Пример. Проводится правка

40 сварного тавра длиной 1000 мм со стенкой 4х150 мм и полкой 6х30 мм из алюминиевого сплава марки АМг5.

Материал берется в состоянии поставки. Диаметр прокатных роликов 170 мм, ширина рабочей поверхности 8,5 мм. .Фаски на прокатных роликах выполнены с размерами 6х45 .

При этом прилагаемые усилия, относительное изменение толщины прока.тываемого материала в месте прокатки, диаметры роликов и другие условия прокатки идентичны.

Использование предлагаемого спосо. ба правки сварных конструкций с помощью прокатных роликов, имеющих свободное перемещение вдоль осей вращения, по сравнению с раздельной прокаткой стенки и полки профиля устраняет полностью деформации продольного изгиба; при этом отпадаЬт необходимость в дополнительной правке; снижается трудоемкость правки; повышается качество изделия; отпадает необходимость в индивидуальной настройке прокатных роликов в зависимости от толщины стенки и полки профиля; упрощается конструкция установки для прокатки изделия.

Составитель 1О. Мельцов

Редактор П. Коссей Техред С.Легеза Корректор М. Леонтюк

Заказ 1269/12 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130350 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4