Способ внепечной термообработки сварных изделий


 


Владельцы патента RU 2518813:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к способу внепечной термообработки крупногабаритных сварных изделий в области сварочных швов. Способ осуществляют в камере нагрева, выполненной в форме сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, и ограниченной корпусом, коллекторами подачи газа и отбора дыма и нагреваемой поверхностью изделия. Нагрев фрагмента поверхности изделия в камере нагрева проводят за счет поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй. Образующиеся продукты сгорания эвакуируют через сборный коллектор с помощью дымососа и удаляются из рабочей зоны. Обеспечивается эффективный внепечной местный нагрев изделий перед сваркой, а также проведение высокоточной местной внепечной термообработки - отпуск, термоотдых - после сварки.

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в разных отраслях промышленности, например металлургии, машиностроении, для термообработки крупногабаритных сварных изделий в области сварочных швов без использования печного оборудования, а также для предварительного нагрева торцов изделий перед сваркой.

Известен способ внепечной обработки кольцевых сварных швов полых изделий (RU 2270874 С1, опублик. 27.02.2006), в котором осуществлен равномерный подвод теплоносителя и поддержание постоянной заданной температуры в зоне нагрева за счет регулирования параметров подводимого теплоносителя и регулирования отвода отработанного теплоносителя из зоны нагрева. В известном способе нагрев внутренней поверхности изделия в области сварного шва производят потоком горячего газа при одновременном нагреве наружной поверхности шва путем электронагрева.

К недостаткам этого устройства относятся применение для нагрева поверхности шва электронагревателя, а также невозможность использования устройства для местного нагрева изделий.

Прототипом предложенного изобретения является способ факельного воздушно-струйного нагрева изделий (RU 2251579, опублик. 10.05.2005), в котором предусмотрен внутри специально организованной камеры воздушно-факельный нагрев изделий цилиндрической формы, параллельно поверхностям которых направляются факелы газовоздушной смеси, а перпендикулярно поверхности направляются воздушные струи.

К недостаткам этого способа относятся невозможность использования для местного нагрева изделий, сложная подготовка газовоздушной смеси для организации горения.

В предложенном изобретении достигается технический результат, заключающийся в обеспечении эффективного внепечного местного нагрева изделий перед сваркой, а также проведения высокоточной местной внепечной термообработки (отпуск, термоотдых) после сварки.

Указанный технический результат в предложенном изобретении достигается следующим образом.

В способе внепечной термообработки сварных изделий камера нагрева выполнена в форме сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, и ограничена корпусом, коллекторами подачи газа и отбора дыма и нагреваемой поверхностью изделия.

Нагрев фрагмента поверхности изделия в камере нагрева проводят за счет поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй.

Образующиеся продукты сгорания эвакуируются через сборный коллектор с помощью дымососа и удаляются из рабочей зоны.

Способ по предложенному изобретению осуществляется следующим образом.

В камеру нагрева, образованную над нагреваемым фрагментом поверхности изделия, подают газ из газового коллектора, установленного в торцовой части корпуса сегмента.

Струи газа, движущиеся параллельно фрагменту поверхности нагреваемого изделия, образуют систему устойчивых диффузионных газовых факелов, которые, взаимодействуя с воздушными струями воздуха, поступающего из воздушной камеры перпендикулярно фрагменту поверхности нагреваемого изделия, организуют поверхностное горение.

Из камеры нагрева продукты сгорания эвакуируют через сборный коллектор с помощью дымососа и удаляют из рабочей зоны.

При нагреве (термообработке) всего контура сварочного шва организуется замкнутая камера нагрева, составленная из сегментов для конкретного участка целостного сварочного шва.

Предлагаемый способ нагрева обладает высокой эффективностью передачи теплоты к нагреваемому фрагменту изделия за счет поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй, а система циркуляции теплоносителя обеспечивает высокую точность и равномерность термообработки.

Способ внепечной термообработки сварных изделий в камере нагрева, выполненной в форме сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, и ограниченной корпусом, коллекторами подачи газа и отбора дыма и нагреваемой поверхностью изделия, включающий нагрев фрагмента поверхности изделия в камере нагрева путем поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй, эвакуацию образующихся продуктов сгорания через сборный коллектор с помощью дымососа и удаление их из рабочей зоны.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6%, в частности листов из борсодержащей стали 04Х143Р1Ф-Ш, и может найти применение для изготовления сварных изделий и труб с повышенными требованиями к поглощению нейтронного излучения для объектов атомной энергетики.

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам снятия остаточных напряжений, возникающих в сварных соединениях, в том числе и при сварке трубопроводов.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению зоны сварного соединения рельса непосредственно после сварки. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сварных труб различного назначения. .

Изобретение относится к области технологии сварки, а именно к способам снятия остаточных напряжений, возникающих в сварных соединениях в процессе сварки и, как следствие, снижению геометрических погрешностей формы корпусов.

Изобретение относится к области технологии сварки и служит для снятия остаточных напряжений, возникающих в сварных соединениях в процессе автоматической сварки. .

Изобретение относится к области технологии сварки. .

Изобретение может быть использовано при термической обработке сварных соединений, полученных линейной сваркой трением, в частности сварных соединений диска и лопаток, например дисков ротора в моноблоке с лопатками - блисков. Нагрев участка перехода от шва к основному металлу осуществляют аргонодуговой обработкой сварного соединения путем перемещения электрической дуги по поверхности сварного шва после окончания процесса линейной сварки трением и удаления выдавленного грата. Удельный тепловой поток и скорость перемещения электрической дуги устанавливают по результатам численного моделирования температурного поля в изделии по заданному уравнению. Максимальную температуру нагрева сварного соединения устанавливают из условия сохранения мелкозернистой структуры, а минимальную - из условия снятия остаточных сварочных напряжений. Глубину нагрева определяют границей технологического припуска лопатки и диска. Аргонодуговую обработку осуществляют поочередно со стороны корыта и со стороны спинки лопатки. Способ обеспечивает обработку сварных конструкций сложной геометрической формы, а также повышает эффективность обработки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области термомеханической обработки сварных соединений, например сварных стыков рельсов, и может быть использовано на железнодорожном транспорте. Техническим результатом является повышение твердости и коррозионной стойкости сварных стыков рельсов за счет его упрочнения. Технический результат достигается тем, что осуществляют нагрев всего сечения рельса в зоне сварного шва до 850-900°С, затем принудительно охлаждают потоком воздуха головку рельса в зоне сварного стыка, а шейку и подошву рельса - естественным путем на воздухе, при этом головку рельса в зоне сварного стыка охлаждают до температуры начала мартенситного превращения Мн°С, а в диапазоне температур Мн-Ткомн°С производят упрочнение дробью диаметром 0,8-1,5 мм. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройству внепечной термообработки сварных изделий, и может быть использовано в разных отраслях промышленности для термообработки крупногабаритных сварных изделий в области сварочных швов без использования печного оборудования, а также для предварительного нагрева торцов изделий перед сваркой. Устройство содержит корпус, выполненный в виде цилиндрического сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, коаксиально установленный внутри корпуса сегмент перфорированного цилиндра с возможностью образования с нагреваемой поверхностью изделия камеры горения. В торцовой части камеры горения устройства установлен распределительный газовый коллектор с патрубком подвода газа, к которому присоединен клапан подачи газа. В противоположной торцовой части камеры горения установлен сборный коллектор отработанного теплоносителя, к которому присоединены патрубок, дымосос и клапан сброса. Корпус снабжен патрубком подвода воздуха с клапаном. Технический результат заключается в обеспечении эффективного внепечного местного нагрева изделий перед сваркой, а также проведения высокоточной местной внепечной термообработки (отпуск, термоотдых) после сварки. 1ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности для повышения надежности сварных соединений стальных конструкций и увеличения срока их службы. Способ включает пропускание знакопеременных импульсов электрического тока через шов и зону термического влияния. Пропускают импульсы тока в зоне остывания шва, в которой температура металла меньше температуры точки Кюри на 50-100 градусов по шкале Цельсия. При этом импульсы электрического тока пропускают перпендикулярно сварному шву. Длительность импульсов электрического тока составляет 1,5-2,5 секунды и паузы между импульсами 1-3 секунды. Изобретение позволяет снизить затраты энергии и рабочего времени при снятии остаточных сварных напряжений, в основном, электросварных прямошовных труб большого диаметра. 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении бурильных труб из легированных марок стали с требованиями к работе удара сварного соединения. Для повышения уровня вязкопластических свойств, обеспечения эксплуатационной надежности металла в зоне сварного соединения бурильных труб с приварными трением замками проводят термическую обработку зоны сварного соединения, включающую нагрев под аустенизацию до температуры Ac3+(70÷120)°C, охлаждение и отпуск в диапазоне температур Ac1÷80°C, а по второму варианту - нагрев под аустенизацию до температуры Ac3+(70÷120)°C, охлаждение, дополнительный нагрев в межкритическом интервале температур Ac1+(30÷80)°C, отпуск. Изобретение позволяет повысить уровень работы удара с получением стабильных значений не менее 16 Дж и при пониженной температуре испытания минус 20°C не менее 42 Дж, увеличить конструкционный ресурс сварных соединений бурильных труб. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу и устройству сварки металлических проволок. Сварку выполняют с помощью лазерного источника с образованием сварного соединения, по существу, не выходящего за радиальное поперечное сечение свариваемых проволок. Перед сваркой по меньшей мере одну из подлежащих сварке проволок подвергают отжигу с помощью потока горячего газа и/или во время сварки по меньшей мере возникающее место сварки подвергают отжигу с помощью потока горячего газа. При этом получают высококачественное сварное соединение, не требующее последующей механической обработки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам термической обработки рельсов. Способ включает повторный нагрев сварной зоны рельсов в области P, расположенной на расстоянии С от центра Q сварного шва, причем 0,2Lh≤C≤3Lh, где Lh - длина зоны термического воздействия (HAZ) в сварной зоне рельса. Технический результат в получении сварного соединения с усталостной прочностью, подавляющей образование усталостных трещин в шейке рельса в сварной зоне в горизонтальном направлении и образование усталостных трещин при изгибе в подошве в сварной зоне рельсов. 12 з.п. ф-лы, 4 пр., 7 табл., 31 ил.

Изобретение может быть использовано для термической обработки сварных соединений, полученных линейной сваркой трением, в частности, соединения диска и лопаток блисков. Нагревают сварное соединение пропусканием через сварное соединение электрического тока до 10 кА при закреплении токоподводов с разных сторон относительно сварного шва на технологическом напуске лопатки и диске блиска. Во время термообработки измеряют температуру поверхности сварного соединения и регулируют ее изменением величины тока в пределах 540-620°С. Максимально допустимую температуру нагрева устанавливают из условия сохранения мелкозернистой структуры сварного соединения. Минимально допустимую температуру устанавливают из условия снятия остаточных сварочных напряжений в сварном соединении. Термообработку осуществляют переменным током с тиристорным регулированием его величины. Изобретение позволяет повысить эффективность снятия остаточных напряжений соединений за счет уменьшения искажения профиля блиска, а также повысить производительность термообработки за счет прямого нагрева всего сечения сварного соединения электрическим током большой величины. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Стыковочная машина может быть использована для соединения контактной сваркой концов последовательных полос (11, 12) в установке обработки полос. Две симметрично расположенные пары зажимных губок (22, 32, 31, 21) устройства для сварки первого конца одной полосы (11) со вторым концом другой полосы (12) предназначены для удержания и позиционирования с целью соединения сваркой концов полос (11, 12). Каждая из зажимных губок (22, 32, 31, 21) содержит часть (222, 212, 312, 322), выполненную с возможностью вступления в контакт с одним из упомянутых концов полосы (11), характеризующуюся геометрией и, по меньшей мере, материалом, которые позволяют снизить силу токов Фуко, возникающих в упомянутой зажимной губке в результате электромагнитной индукции при термической обработке сварного соединения. Упомянутая часть зажимной губки образует выступ, проходящий в направлении конца полосы, так, что пространство между полосой и индукционной головкой устройства для термообработки равно толщине упомянутого выступа с учетом зазора между ними. Изобретение обеспечивает непрерывность и компактность сварного шва, равномерность его сечения, а также высокое металлургическое качество сварного соединения тонких полос. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области термической обработки и предназначено для термообработки сварных соединений контейнерного оборудования и узлов, работающих в условиях длительной эксплуатации под воздействием ударного нагружения и пониженных температур. Для получения необходимой структуры сварного соединения, обеспечивающей повышение характеристик работоспособности в условиях низкотемпературного ударного нагружения осуществляют термическую обработку сварного соединения путем его нагрева до температуры, не превышающей точки Ac1 со скоростью не более 30-50°C/ч, выдержки при заданной температуре, и последующего охлаждения с печью, при этом осуществляют ступенчатый нагрев, сначала до температуры 450±10°C с выдержкой 5-10 ч, а затем до температуры 650±10°C, а охлаждение в печи проводят до температуры 150°C со скоростью не более 30-50°C/ч и далее на воздухе. 2 табл., 1 ил.
Наверх