Способ устранения дефорл1аций и напряжений

 

СОЦИалистжеСКЧХ

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства N

М. Кл. В 23k 29/00

Заявлено 27.Х.1972 (№ 1840932/25-27) с присоединением заявки №-Гввудврвтвенный камнтет

Сената мннкстрав СССР не дни:.1 каоаретений к пткрытий

Приоритет—

1К 0Ч 7910» (088.8) Опуоликоваио 21.Х1.1973, Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 28Х.1974

Авторы изооретенн»

В. М. Сага""åBè÷, С. А. Мезенцева, А. В. Вершинский, К. Д. Басиев и Н. М. Парферов

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

Высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана

Заявитель

СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И ИАПРЯ)КЕНИИ

Изобретение относится к области сварки, в частности, к способам устранения деформаций и напряжений, преимущественно круговых сварных соединений в листовых и оболочковых металлических конструкциях.

Известен способ устранения деформаций и напряжений путем осадки с помощью рабочего инструмента (например, ролика) усиления шва стыковых сварных соединений, металл которых предварительно подогрет в диапазоне температур от комнатной до температур, соответствующих нулевому значению предела текучести материала.

Использование известного способа позволяет существенно улучшить свойства сварных стыковых соединений сплава АМГ бм, наблюдается повышение однородности механических свойств сварного соединения, что приводит к повышению надежности работы конструкции в условиях двухосного растяжения.

Кроме того, пластическое деформирование зоны кругового сварного соединения в радиальном направлении путем осадки под прессом позволяет устранить остаточные сварочные деформации и значительно снизить остаточные напряжения.

Предлагаемый способ устранения деформаций и напряжений преимущественно круговых сварных соединений в листовых и оболочковых конструкциях отличается от известных тем, что ннс, румент, с помощью которого производится осадка усиления шва, предварительно подогрезают до температуры, превышающей тем: ературу, соответствующую нулевому значению предела текучести металла сварного соединения, а осадку производят в несколько стадий, причем температуру каждой стадии регулируют в зависимости от времени контакта нагретого инструмента и металла шва.

Осадка может быть выполнена, например, в две стадии, причем вторую, завершающую стадию выполняют при достижении материалом шва температуры нагретого инструмента.

1;, Н ачальную стадию осадки сопровождают, как правило, меньшей степенью обжатия, чем завершающую.

В качестве рабочего инструмента может быть применен пуансон.

2о Предлагаемый способ позволяет совместить операцию нагрева и деформирования, а за счет снижения давления при осадке расширить диапазон диаметров обрабатываемых соединений, который при деформировании в хо?5 лодном состоянии ограничен (практически диаметрами порядка 120 — 150 л л при толщине основного металла до 10 мя).

На фиг. 1 представлена схема предваритель»oi осадки усиле, ; на фиг. 2 — схема зо окончательной осадки сварного соединения

406670

3 оболочки 1 с фланцем 2 с помощью нагретого пуансона 8.

Экспериментально установлено, что для алюминиевых сплавов температура нагрева инструмента должна составлять около 400 — г, о

450 С, а для простых низкоуглеродистых сталей — 650 — 700 С. Нагретый (например, расположенным в его внутренней полости нагревательным элементом) пуансон вводится в соприкосновение с верхней кромкой усиления f o шва, и под небольшим давлением осаживается часть усиления (фиг. 1). Сообщенное пуансону перемещение Л сохраняется после этого неизменным 15 — 90 сек (в зависимости от теплофизичеоких свойств и толщины материала), 15 в течение которых тепло от нагретого пуансона передается обрабатываемому материалу и прогревает зону сварного шва.

После прогрева зоны шва производят повышение давления Р на пуансон и осуществляют 2о (фиг. 2) окончательную осадку усиления.

Происходящее в процессе осадки на величину Л1 течение металла в радиальном направлении компенсирует поперечное укорочение, возникшее прп сварке, и устраняет остаточные 25 напряжения и деформации листа или оболочки.

Чтобы избежать дополнительного тепловложения сразу после осадки усиления пуансон отводят от поверхности шва. 30

К, достоинствам предлагаемого способа следует отнести широкие возможности регулирования его технологических параметров. Меняя температуру нагрева инструмента и длительность его контактирования с поверхностью 3 усиления, можно изменять усилие осадки, а

4 также регулировать поле остаточных радиальных напряжений в зоне шва от растягивающих до сжимающих.

Предмет изобретения

1. Способ устранения деформаций и нап яжений п ий, преимущественно круговых сварных сонапряединений в листовых и оболочковых металлических конструкциях путем осадки с помощью рабочего инструмента усиления шва в диапазоне температур от комнатной до температур, соответствующих нулевому значению предела текучести материала, отличающийся тем, что, с целью совмещения операций нагрева металла сварного соединения и деформирования, инструмент предварительно подогревают до температуры, превышающей температуру, соответствующую нулевому значению предела текучести металла сварного соединения, а осадку производят в несколько стадий, причем температуру каждой стадии регулируют в зависимости от времени контакта нагретого инструмента и металла шва.

2. Способ по п. 1, отличающашся тем, что осадку производят в две стадии, причем вторую, завершающую стадию производят при достижении материалом шва температуры нагретого инструмента.

3. Спосоо по пп. 1, 2, orëè÷àloùèéñÿ тем, что начальную стадию осадки сопровождают меньшей степенью оожатия, чем завершающую.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что осадку производят с помощью нагретого пуансона.

406670

Составитель Л. Коровкина

Редактор К. Шанаурова

Техред Л. Богданова Корректор E. Хмелева

Обл. гип. Костромского управления издатсльсгв, полиграфии и книжной торговли

Зака !000 Изд. № 1081 Т|:1) аж 888 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитемi Совета Министров СССР по делам изобретений .I открь|тий

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5