Способ снятия остаточных напряжений в металлических деталях

 

Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано в машиностроении при изготовлении различных конструкций сваркой, литьем ковкой и др. Цель изобретения - улучшение качества путем равномерного снятия остаточных напряжений по объему детали. На участках детали, соответствующих локализации концентраторов напряжений, создаются напряжения, обратные по знаку существующим и не превышающие их по абсолютному значению, после чего подвергают деталь вибрации на резонансных частотах детали.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 С 21 D 1/04

I;;(. ЯРУ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГННТ СССР (21) 4376932/23-02 (22) 10.02.88 (46) 23.09.89. Бюл. У 35 (72) Г.П.Кузьмичев, А.M.Ãðèãoðüåâ, К.Л.Клецков и И.П.Янович (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 943301, кл. С 21 D 1/30, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 559970, кл. С 21 D 1/30, 1977. (54) СПОСОБ СНЯТИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖКНИй В МКТАЛЛИЧКСКИХ ДКТАЛЯХ (57) Изобретение относится к обраИзобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть ис..пользовано в машиностроении при изготовлении различных конструкций сваркой, литьем, ковкой и др.

Цель изобретения — улуч1пение качества путем равномерного снятия остаточных напряжений по объему: детали.

Способ осуществляют следующим образом.

Экспериментальными методами, расчетом или на основе производственного опыта определяют участки детали,соответствующие концентраторам напряжений, величину, распределение по дета« ли и знак напряжений. После этого в соответствунлцей зоне детали создают напряжения, обратные по знаку существующим, но не превышающие их по абсолютному значению. Напряжения создают с использованием различных приспособлений для дозированного механическо„„SU„1509410 А1

2 ботке металлов вибрацией и может быть использовано в машиностроении при изготовлении различных кон,струкций сваркой, литьем, ковкой и др. Цель изобретения — улучшение качества путем равномерного снятия остаточных напряжений по объему детали. На участках детали, соответствующих локализации концентраторов напряжений, создаются напряжения, обратные по знаку существующим и не

;превышающие их по абсолютному значению, после чего подвергают деталь вибрации на резонансных частотах детали.

1 го, пневматического, гидравлического, магнитного, электростатического или других. видов приложения усилия в зависимости от специфики детали и конкретных условий виброобработки. Затем деталь закрепляют на рабочем столе виброустановки и осуществляют обра. ботку, не снимая приложенного напряжения. После окончания виброобработки деталь освобождают от воздействия нагружения.

Сущность способа заключается в том, что благодаря приложению на участках концентрации напряжений, обрат ных им по знаку и не превышающих по абсолютному значению напряжений, происходит предварительное выравни ванне картины напряженного состояния детали. Благодаря этому все участки обрабатываемой детали находятся приблизительно в равных условиях относиФормула изобретения

Составитель А.Кулемин

Редактор Н.Гунько Техред М,Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 5765/22 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

3 150941 тельно требуемого вибрационного воздействия для эффективного снятия напряжений. При приложении колебаний предварительно нагруженная деталь ко- 5

II II леблется вокруг нового нулевого положения, соответствующего минимальному уровню напряжений. 3а счет этого при приложении относительно меньшей амплитуды происходит более эффективное снятие напряжений в зонах концентраторов. Таким образом достигается повышение равномерности обработки.

Пример. Проводят виброобра- 15 ботку по известному и предлагаемому способам корпусной детали иэ стали

45 специальной технологической установки. В середине детали после выполнения сварки образовались растя- 20 гивающие напряжения. Измерения оста1 точных напряжений осуществляют методом магнитной упругости датчиками с магнитопроводами на основе магнитной жидкости.

Возбуждение колебаний осуществляют электромагнитным вибратором в диапазоне частот 280+40 Гц, что соответствует одной из резонансных частот об- 30 рабатываемой детали.

По известному способу деталь закрепляют на рабочем столе вибратора и возбуждают колебания на резонансной частоте 296 Гц. Через 10 мин виб- 35 рационное воздействие прекращают. В результате напряжения в зоне сварных швов снижаются с 80+5 до 60+5 ИПа при среднем значении напряжений в остальных участках детали 8-10 ИПа.

По предлагаемому способу деталь предварительно нагружают на изгиб таким образом, чтобы компенсировать

0 4 растягивающие напряжения в зоне выполнения сварки сжимающими напряжениями до уровня 8-15 МПа. После этого нагруженную деталь вместе с приспособлением устанавливают, закрепляют на рабочем столе вибратора и возбуждают колебания на резонансной частоте 278 Гц. После 10 мин вибрационного воздействия вибратор отключают. Снимают нагружающее приспособление и измеряют напряжения методом магнитной упругости. В результате обработки напряжения в зоне сварных швов снижаются с 80+5 до 20+5 ИПа при среднем значении напряжений в остальных участках детали 8-10 ИПа.

Таким образом, анализ результатов сравнительных испытаний двух способов показывает, что применение предлагаемого способа позволяет более значительно снизить уровень напряжений в зоне их концентраций: до

20+5 вместо 60 5 ИПа по известному способу и тем самым повысить равномерность обработки.

Способ снятия остаточных напряжений в металлических деталях, преимущественно с концентраторами напряжений, включающий закрепление и вибрацию на резонансных частотах детали., отличающийся тем, что, с целью улучшения качества путем равномерного снятия остаточных напряжений по объему детали, перед вибрацией в участках с концентрацией напряжений создают статические на пряжения противоположные рабочим и не превышающие их по абсолютной величине.