Способ предотвращения роста трещин в изделии Советский патент 1986 года по МПК B23P6/04 

f12

Изобретение относится к ремонтно- восстановительным работам, в MactHoc- ти к ремонту дефектов в виде трещин металлоконструкций.

Цель изобретения г повышение на- дежности работы восстановленного изделия путем ликвидации участка с дефектной структурой металла,создания обжатия зоны с измененными свойствами металла и обеспечения достаточной силы трения для исключения перемещения кромок трещины при воздействии внешних усилий.

На фиг. 1 показано изделие с болтом и подкладными элементами, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ предотвращения роста трещин в изделии осуществляют следующим образом.

В ремонтируемом изделии 1 с трещиной 2 по длине пластически дефор- мированной зоны просверливают отверстие 3 диаметром не менее толщины изделия плюс 2-3 мм, что позволяет полностью ликвидировать участок с дефектной структурой. Длина пластически деформированной зоны г по направлению развития трещины определяется по вьфажению

К,: /21Гб,

(с

1с

де г - длина пластически деформированной зоны, мм; коэффициент интенсивности напряжений, определяемый при минимальной температуре эксплуатации и данной толщине металла, кг/мм 3/2; (JT - предел текучести металла, кг./мм .

5

0

5

хр

б.R

ного элемента и изделия; критическое напряжение разрушения изделия с трещиной, кг/мм ;

прочность материала болта, кг/мм ;

напряжение несущей способности изделия, кг/мм ; N - несущая способность болта, кг.

Для более надежной работы подкладного элемента 4 он выполнен из более твердого материала, чем материал изделия. Для этой же цели создают повьщ1енную шероховатость поверхности подкладного элемента 4 путем насечки или нанесения слоя корунда или навивают на болт проволоку из твердого материала между подкладными элементами и изделием.

Установленный болт, прочность ма2териала которого ---(R- & ) и несу Р 7

2 2В

щая способность N -- г- ( ),

К-гр х.р

ь-

работает в упругой стадии.

Страгивание трещины происходит при достижении внешних силовых воздействий интенсивности (R-t ). При растяжении изделия силы трения между его поверхностями и подкладными элементами препятствуют раскрытию трещины и тем самым ее развитию.

Пример. Проведено исследование образца - растянутого элемента металлической формы, выполненного из материала с краевой трещиной длиной I 30 мм.

Характеристики материала: R - 2 кг/мм , cf 25 кг/мм; (JB . 48 кг/мм ; К,с 153 кг/мм /. Для изделия с данной формой трещины

Трещину 2 разделывают и заплавляют с зачисткой шва заподлицо с металлом. Затем на отверстие 3 устанавливают подкладные элементы 4, перекрывающие зону пластической деформации, вставляют болт 5, прочность материала которого dgS -- (R -() и затягива-

тр

ют его до достижения несущей способностиI

о O-D

S- к;

где В - толщина изделия, мм;

K-fp - коэффициент трения подкладгде r,|jS;i,l для пластины с односторонней трещиной длиной В при растяжении напряжениями б в направлении, перпендикулярном к трещине.

Напряжение разрушения конструкции

;

7

14,2 кг/мм ;

.Kjc 153

2.

2ir. tf

Для высокопрочных болтов без обаботки поверхностей К 0,25

6,|-(R-6,|,) J--(,2)

б к

тр

2

55 кг/мм ; JJ 5 2i2B (j(. ч 2j,

S V ко /1 ос

S к

тр

р

0,25

(21-14,2) 8,6т.«.

Ч I I И I t I I П I

По приведенным характеристикам выбирают болт диаметром 030 мм из стали ЗО ХЗМФ несущей способностью 9,8 т.

Постановку болта осуществляют в отверстие диаметром 32 мм на расстоянии 12 мм от верщины трещины. Под болт устанавливают шайбу, которая перекрывает пластически деформированную зону г и выполняет роль подкладных элементов.

А-А «1 I I Н I t I I и I

(Pus.1

lput.2

Редактор С.Лисина

Составитель Л.Кособочкина Техред В.Кадар

Заказ 2937/17

Тираж 100 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М.Демчнк