Способ термической обработки сварного соединения

 

Использование: изобретение относится к термической обработке сварных соединений и может быть использовано для снижения остаточных напряжений после сварки в полевых условиях. Сущность: локальный отпуск сварного соединения проводят в среде теплоносителя - диэлектрического теплоизоляционного материала (возможно - применение местного грунта) путем нагрева теплоносителя СВЧ-энергией, что позволит обеспечить равномерный нагрев и остывание сварного соединения и позволит упростить технологию отпуска, не надо применять различные технические решения для обеспечения теплоизоляции сварного соединения. 1 ил. :.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛЙК (51)5 С 21 0 9/50

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сцоюи (:,ЛТЕКткб- ТП .,ф к;:." „

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816843/02 (22) 20.04.90 (46) 07.01.93. Бюл. N 1 (71) Уфимский нефтяной институт (72) Л.А.Бабин, М;Г.Каравайченко, P.М.Галимов и Ю,Ю;Смирнов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N. 1054432, кл. С 21 0 9/50, 1989.

2. Авторское свидетельство СССР N 743475; кл. С 2.1 D 9/50. 1980, 3. Авторское свидетельство СССР

N. 624941, кл. С 21 D 9/50, 1977. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к термической обработке сварных соединений и может быть использовано для снижения остаточных напряжений после сварки в полевых условиях.

Известен способ термической обработки сварных соединений, который осуществ.ляют с использованием.газопламенного нагрева. Однако при этом способе обеспечивается низкое качество отпуска, происходит окисление поверхности сварного соединения, невозможно автоматизировать . процесс, трудно обеспечить необходимую скорость охлаждения.

Известен способ тер1чической обработки сварных соединений индукционным нагревом. Недостатками данного способа являются громоздкость электрооборудования, большой расход электроэнергии, трудность обеспечения необходимой скорости охлаждения сварного соединения без специальной аппаратуры,,,5U„„1786146 Al

2 (57) Использование; изобретение относится к термической обработке сварных соединений и может быть использовано для снижения остаточных напряжений после сварки в полевых условиях. Сущность: локальный отпуск сварного соединения проводят в среде теплоносителя — диэлектрического теплои зол я цион ного материала (возможно — и рименение местного грунта) путем нагрева теплоносителя СВЧ-энергией, что позволит обеспечить равномерный нагрев и остывание сварного соединенйя и позволит упростить технологию отпуска, не надо применять различные технические решения для обеспечения теплоизоляции сварного соединения, 1 ил.

»»и

Наиболее близким к предлагаемому (прототипом) является способ термической обработки, реализованный в устройстве для термообработки сварных стыков труб. в котором сварное соединение йагревается-ъ зоне витков нагревателя электрическим током, индуцированным в теле трубы переменным магнитным полем (индукционный 4 нагрев). С целью увеличения. срока службы Q(j нагреватель размещают в изоляционных ке- 0 рамических блоках и накрывают двумя сло- д ями асбестового полотна, что как-то р способствует удержанию тепла у сварного соединения.

Однако эффективность описанного уст- ф» ройствз очень невысока, поскольку керамические блоки здесь предназначены для дополнительной теплоизоляции сварного соединения. Эти блоки могут нагреваться только от контакта с нагретым металлом трубы и незначительно от Джоулева тепла, выделяемого проводами сопротивления, 1786146

15

25

40

10

Целью изобретения является повышение качества отпуска и упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что термическую обработку сварного соединения ведут до температуры отпуска с помощью предварительного нагретого электромагнйтным полем сверхвысокой частоты теплоизолирующего диэлектрического материала.

Отличием предложенного способа от прототипа является то, что осуществляют нагрев теплоизопирующего диэлектрического материала, расположенного на сварном соединении, а не самого сварного соединения, а нагрев ведут СВЧ-полем, что позволяет признать заявляемое изобретение соответствующим критерию "новизна".

В предложенном изобретений возйикает новое назначение; а следовательно, и новые свойства изолирующего диэлектрического материала (то же самое — изоляционные керамическйе блоки) служйть теплоносителем дпя термообрабатываемого сварного соединения, что основано на свойстве дйэлектрического материала хорошо поглощать СВЧ-электромагнитное попе и быстро нагреваться. Это все указь1вает на соответствие заявленного решения критерию "существен н ые отличия".

Способ поясняется чертежом.

Нагреваемые изделия 1 в месте сварного соединения 2 помещают внутри теплоносителяя — теплоизолирующего диэлектрического материала 3, к которому по волно воду 4 подается СВЧ-энергия.

Сварное сеединение помещают внутри теплоизолирующего диэлектрического материала, один слой которого выбирают определенной толщины, зависящей от параметров СВЧ-излучения. Затем этот слой подвергают нагреву" СВЧ-излучением до температуры, необходимой для отпуска сварного соединения. СВЧ-излучение отключают и происходит медленное остывание сварного соединения в .среде теплоизолирующего диэлектрического материала. При необходимости при Слишком быстром дпя отпуска осты вании сварного шва можно снова быстро подогреть теплоизопирующий диэлектрическйй материал (теппоноситель) СВЧ-излучением;Пример, Дпя сравнения механических свойств сварных соединений после отпуска вырезали образцы из сварного стыка, выполненного дуговой сваркой. Были проведены механические испытания по ГОСТ

6996-66 образцов со сварным швом с термообработкой СВЧ-энергией и в муфепьной печи и без термообработки, а также из основного металла Х70. Испытывали по 10 образцов, СВЧ-термообработку проводили следующим образом. Образцы заделывались во влажную глину, размером с кирпич, подсушивапись естественным образом. Далее кирпичи с образцами помещались в кирпичную кладку на подставке и нагревались на установке КИЗ-2 до 500-520 С, после чего установка отключалась и кирпичи с образцами медленно остывали. Нагрев в муфельной печке моделировал термообработку металла для отпуска. Н а грев и роводился до той же температуры. Результаты испытаний представлены в таблице

Из таблицы видно, что при отпуске в муфельной печи и с помощью СВЧ-энергии получаются одинаковые результаты, что свидетельствует о возможности применения этого метода в полевых условиях с использованием СВЧ-энергии.

Использование предлагаемого способа термической обработки сварного соединения обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: возможность локального отпуска сварных соединений различных конфигураций и размеров; возможность дистанционного управления термической обработки и автоматизация этого процесса; обеспечивать необходимые режимы и качество локального отпуска сварного соединения без дополнительных техйологических приемов; возможность применения различных типов теппоизолирующих диэлектрических материалов в качестве среды теплоносителя, включая местный минеральный грунт

Формула изобретения

Способ термической обработки сварного соединения, включающий размещение теппоизолирующего диэлектрического материала на сварное соединение, нагрев и охлаждение, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества и упрощения технологии, нагрев сварного шва ведут до температуры отпуска с помощью предварительно нагретого электромагнитным полем сверхвысокой частоты теплоизолирующего диэлектрического материала.

1786146

Составитель Л.Бабин

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор M.Øàðîøè

Производственно-издательский комбинат" Патент",г.Ужгород.ул; Гагарина,101

Заказ 231 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

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