Способ изготовления тарировочного стандартного образца

 

Использование: металлургия, машиностроение, термомеханическая обработка металлов. Сущность изобретения: изготавливают образец в виде неразъемного или разъемного соединения, перед сборкой элементов соединения деформируют охватывающий и охватываемый элементы с одновременным приложением механических нагрузок при температуре 0,2 - 0,6 температуры плавления материала элементов соединения, охлаждают в водяном масле. Охватывающий элемент раздают, а охватываемый обжимают в радиальном направлении. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к термомеханической обработке металлов и может быть использовано в металлургии и машиностроении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления тарировочного стандартного образца в виде неразъемного или разъемного соединения для акустического тензометрирования, включающий изготовление трубных заготовок, нарезку их на элементы необходимой длины, механическую обработку охватывающего и охватываемого элементов соединения с заданной геометрией и шероховатостью, сборку соединения.

Недостатком способа является невозможность контроля хода встречной обратной ползучести сопрягаемых элементов стандартного образца, изготовленного по известному способу, так как по известному способу указанная ползучесть стандартного образца в виде неразъемного или разъемного соединения и не предусмотрена.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля полноты прохождения встречной обратной ползучести материала элементов соединения.

Цель достигается тем, в способе изготовления тарировочного стандартного образца в виде неразъемного или разъемного соединения для акустического тензометрирования, включающем изготовление трубных заготовок, нарезку их на элементы необходимой длины, механическую обработку охватывающего и охватываемого элементов соединения с заданной геометрией и шероховатостью, сборку соединения, в отличие от прототипа, перед сборкой осуществляют деформирование охватывающего и охватываемого элементов соединения с одновременным приложением механических нагрузок при температуре, равной 0,2-0,6 температуры плавления материала элементов соединения с последующим охлаждением заготовок в масло или воду.

Наилучший результат при изготовлении охватывающего элемента получен при деформировании путем раздачи в радиальном направлении.

Наилучший результат при изготовлении охватываемого элемента получен при деформировании путем обжима в радиальном направлении.

Наличие указанных признаков свидетельствует о соответствии технического решения критерию "новизна".

Аналогичных технических решений, в которых остаточная деформация фиксировалась в процессе проведения пластической деформации в условиях ползучести, не обнаружено. На основании этого можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "существенные отличия".

Получившийся при помощи предлагаемого тарировочный стандартный образец в виде неразъемного или разъемного соединения позволяет в процессе нагрева, который вызывает встречную обратную ползучесть у охватываемого и охватывающего элементов соединения, проследить с помощью акустического преобразователя ход встречной ползучести в динамике, причем ход процесса выражается в итоге в единицах контактного давления. Известный способ таким качеством не обладает. Следовательно, предлагаемое техническое решение обеспечивает получение положительного эффекта.

П р и м е р. Брали стальную трубу группы прочности Д ГОСТ 631-75 условным диаметром 89 наружный диаметр 89 мм, внутренний 71 мм по основному сечению, отрезали патрубок длиной 1000 мм по основному сечению. Затем брали легкосплавную трубу с наружным диаметром 73 мм и толщиной стенки 8 мм по основному сечению Д16Т по ГОСТ 23786-79 и также отрезали патрубок длиной 1000 мм от основного сечения. Проводили деформирование радиальным распором стального патрубка при 450^оС и напряжением 30 кг/мм² с последующими разгрузкой и охлаждением в масле. Проводили деформирование радиальным обжатием патрубка из алюминиевого сплава при 200^оС и напряжении 17 кг/мм² с последующими охлаждением и разгрузкой в воде. Наружный диаметр патрубка из алюминиевого сплава доводили до диаметра переходной посадки плотной по отношению к внутреннему диаметру стального патрубка до 71 мм. Общую толщину патрубка из алюминиевого сплава доводили до 3 мм. Производили порезку стального и алюминиевого патрубков на кольца высотой 40 мм. Затем вводили кольцо из алюминиевого сплава в стальное при помощи ручного инструмента и получали тарировочный стандартный образец в виде разъемного соединения. Далее на цилиндрической наружной поверхности образца укрепляли ультразвуковой преобразователь. Эксперимент проводили с помощью ультразвукового дефектоскопа УД-10УА на частоте 5 МГц. Вначале на холодном образце амплитуда ультразвуковых колебаний (УЗК) была максимальной. Затем образец нагревали до 200^оС и выдерживали при этой температуре. По мере нагревания образца амплитуда УЗК падала вследствие роста контактного давления на сопряженных поверхностях из-за встречной обратной ползучести материалов элементов соединения. После прекращения обратной ползучести регрессия амплитуды прекращается, она становится постоянной, так как не изменяется контактное давление, что свидетельствует о полноте прохождения обратной ползучести. Соединение алюминиевого и стального колец образца превращается в неразъемное. Таким образом, момент стабилизации амплитуды УЗК свидетельствует о моменте прохождения обратной ползучести.

Можно построить тарировочный график зависимости амплитуды УЗК от контактного давления, что дает возможность при его помощи контролировать в данном случае процесс создания биметаллических труб при помощи встречной обратной ползучести.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАРИРОВОЧНОГО СТАНДАРТНОГО ОБРАЗЦА в виде неразъемного соединения для акустического тензометрирования, включающий изготовление трубных заготовок, нарезку их на элементы необходимой длины, механическую обработку охватывающего и охватываемого элементов соединения с заданной геометрией и шероховатостью, сборку соединения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности контроля полноты прохождения встречной обработкой ползучести материала элементов соединения, перед сборкой осуществляли деформирование охватывающего и охватываемого элементов соединения с одновременным приложением механических нагрузок при температуре, равной 0,2 0,6 температуры плавления материала элементов соединения, с последующим охлаждением заготовок в масло или воду.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что деформирование охватывающего элемента осуществляют путем раздачи в радиальном направлении.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что деформирование охватываемого элемента осуществляют путем обжима в радиальном направлении.