Способ упрочнения сварных конструкций

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения коррозионно-усталостной прочности металлических, например, сварных конструкций. Цель - повышение качества обработки, снижение трудозатрат и повышение срока службы конструкции. Газовой горелкой нагревают полосу, прилегающую к сварному соединению, на ширину 15 мм от линии сплавления до 300-400°С с участками длиной 200 мм. Далее проводят ультразвуковую ударную обработку (УУО) зоны нагрева с перекрытием в сторону холодного металла по ширине на 5 мм, по длине 50 мм. После остывания нагретой поверхности до 20-30°С УУО повторяют. Нагрев и УУО проводят только с одной стороны. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

176 А1

09> (И) (51)5 С 21 D 1/30

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

Ю

ФМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4336806/23-02 (22) 21.09.87 (46) 15.04.90. Бюл. У 14 (72) В.С.Скворцов, В.Л.Сенюков, А.В.Слободчиков, В.С.Сергеев и В.Ф.Золотов (53) 621.785.79 (088.8) (56) Кудрявцев И.В., Иинков Я.А., Бурмистрова Л.Н. Упрочнение необработанных сварных швов методом поверхностно-пластического деформирования.

Труды ЦНИИТМАШ. Вып. 61. ОНТИ, 1966.

Авторское свидетельство, СССР

Р 1059898, кл. С 21 D 1/30, 1986.

Авторское свидетельство СССР.. 9 472782, кл, В 24 В 39/04, :В 24 В 1/04, 1975.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения корроэионно-усталостной про чности металлических, например сварных, конструкций.

Цель изобретения — повышение качества обработки, снижение трудозатрат и повышение срока службы конст. рукций.

Согласно предлагаемому способу контроль температуры металла при нагре2 (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИй (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения коррозионно-усталостной прочности металлических, например сварных, конструкций. Цель изобретения — повышение качества обработки, снижение трудозатрат и повышение срока службы конструкции. Газовой горелкой нагревают полосу, прилегающую к сварному соединению, на ширину 15 мм о от линии сплавления до 300-400 С. с участками длиной 200 мм. Далее проводят ультразвуковую ударную обработку (УУО) зоны нагрева с перекрытием в сторону холодного металла по ширине иа 5 мм, по длине 50 мм. После остывания нагретой поверхности до 2030 С УУО повторяют. Нагрев и УУО проводят только с одной стороны.

1 з.п. ф-лы. ве осуществляется как с нагреваемой стороны, так и с противоположной ей стороны. Причем подогрев прекращают после того, как противоположная сторона прогревается до температуры не ниже 300-400 С, затем производят, например, ультразвуковую ударную обработку по горячему металлу. После остывания металла до температуры восстановления упругих свойств обработанную поверхность подвергают повторному

ППД.

1557176

Обработку как по горячему, так и .

1 по холодномуметаллу производят с одной (например, наружной) стороны конструкции, при этом защищенными от коррозионно-усталостного разрушения оказываются как обработанная,так и противоположная ей (внутренняя) стороны. Отсутствие каррозионно-усталост- ных разрушений на противоположной об- 10 рабатываемой (внутренней) стороне может быть объяснено снижением остаточных сварочных растягивающих напряжений, протекающим под действием импульсов напряжений ультразвуковой час-15 тоты в металле, нагретом до температур релаксации.

Повторное пластическое деформирование по холодному металлу производят для достижения стабильной величины 20 остаточных сжимающих напряжений и устранения возможных участков с остаточными растягивающими напряжениями на поверхности, подвергавшейся нагреву локальным источником тепла. Повторное 25

ППД может быть произведено любым способом, создающим остаточные напря)кения сжатия, на глубину не менее 0,3 мм (УУО, -дробеструйная обработка и т.п.).

Эффективность данного способа про- 30 верялась на сварных образцах-пластинах из стали 45Г1753 толщиной 8 мм. I

Нагревают полосу, прилегающую к сварному соединению, на ширину 15 мм от линии сплавления. Нагрев производят газовой горелкой до 300-400 С с участками длиной 200 мм. Контроль температуры производят с помощью прибора ИЗТС-2 с нагреваемой стороны 10 пластины, а .также с противоположной ей стороны.

Далее проводят ультразвуковую ударную обработку (УУО) зоны нагрева с пе-д5 рекрытием в сторону холодного металла по ширине на 5 мм,по длине — на 50 мм., После остывания нагретой поверхности до 20-30 С проводят повторную УУО о всей ранее обработанной поверхности.. 50

При этом нагрев и УУО проводят только . с одной стороны образца, с обратной стороны пластины обработку не производят.

При испытании образцов в кипящих нитратах в течение 1000 трещин на их поверхности не обнаружено. Предел выносливости на принятой базе испытаний

7 (10 циклов} стабильно обеспечивается на уровне не ниже 13 кгс/мм .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого метода определяется повышением ресурса сварных конструкций до полного расчетного срока их эксплуатации; исключением преждевременного ремонта деталей и узлов конструкций, достигаемым при обработке сварных соединений в 100%-ном объеме (использование "односторонней" обработки); снижением трудоемкости обработки по сравнению с известным способом приблизительно в 4 раза.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения сварных конструкций, включающий поверхностнопластическое деформирование предварительно нагретого до температур релаксации металла, охлаждение, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки, снижения трудозатрат и повышения срока службы конструкций, после охлаждения металла до температуры восстановления. упругих свойств, поверхность подвергают повторному поверхностно-пластическому деформированию.

2. Способ по п. 1 о т л и ч а юшийся тем, что при упрочнении сварных соединений из стали 45Г17ЮЗ толщиной до 20 мм.в качестве средства поверхностно-пластического деформирования используют ультразвуковую дарную обработку, которую проводят доступной . стороны, при этом обЪ работке подвергают полосу шириной

20-25 мм от линии сплавления сварного шва с основным металлом, предварительно нагретую до температуры, на стороне, противоположной нагреву, не менее нижней границы интервала температур релаксации, а повторное поверхностно-пластическое деформирование проводят на ширину 25-30 мм, при этом обратную сторону не обрабатыва-, ют.