Способ упрочнения сварных конструкций Советский патент 1962 года по МПК C21D1/18 C21D9/50 

Возникновение хрунких трещин в сварных конструкциях при пониженных и низких температурах носит характер тяжелых аварий, приводящих к полной негодности конструкций. Внезапность возникновения хрупких трещин и быстрота их распространения затрудняет принятие каких-либо предупредительных мер.

Известен способ остановки трещин путем расположения в подходящих местах конструкций вставок из некоторых марок стали, способных остановить распространяющуюся трещину. На практике получили распространение в качестве остановителей трещин клепаные щвы, где нарущается сплощность металла и трещина не может перейти через зазор клепаного соединения. Эти способы касаются остановки уже возникщих трещин, что предотвращает тяжелые последствия, свойственные хрупким разрущениям.

Предложенный способ дает возможность предупредить появление хрупких трещин в сварных конструкциях. Отличительной особенностью описываемого способа является то, что для повыщения сопротивляе.мости конструкций возникновению и распространению трещин полосу металла упрочняемой конструкции вначале нагревают источником нагрева, не создающим резкого перепада температур, а затем нагретую зону подвергают резкому охлажденикт.

Для осуществления способа предлагается нагреть конструкцию любы.м известным способом до температуры, достигающей для обычной низкоуглеродистой стали 400-450°. В таком состоянии производится возможно более резкое местное охлаждение узкой полосы металла по линии, расположенной поперек предполагаемого возможного хода распространения трещины. Охлаждение можно осуществлять с помощью воды или, например, путем перекатывания медного ролика, или другим известным способом. Охлажденная зона металла стремится укоротить№ 144506- 2 -

ся в соответствии с известными законами тепловых деформаций, а окружающий металл, имеющий более высокую температуру, но не доведенный до размягчения, не допускает свободного укорочения, вследствие чего в более холодной полосе возникают растягивающие напряжения, рост которых приостанавливается по достижении предела текучести. При этом происходит пластическая деформация растяжения металла. Процесс в дальнейщем необратим и неизбежно ведет после остывания к образованию сжимающих напряжений, направленных вдоль полосы, подвергшейся охлаждению. Эти продольные сжимающие напряжения могут быть доведены до высоких значений, вплоть до значения предела текучести. При осуществлении предлагаемого способа требуется, во-первых, чтобы охлаждение было по возможности более резким е тем, чтобы создать максимальный температурный градиент в переходе от охлажденной к окружающей нагретой зоне, и, во-вторых, чтобы нагретая зона имела переход к остальной части холодного металла при минимальном градиенте, чтобы не вызвать растягиваюпшх остаточных напряжений. В связи с этим нагрев металла должен производиться «мягкими источниками тепла, например газовым факелом, являющимися более деиаевыми источниками нагрева.

Предложенный способ может применяться со значительным экономическим эффектом в судостроении, при сооружении крупных нефтяных резервуаров и в других областях промышленности.

Предмет изобретения

Способ упрочнения сварных конструкций путем создания зоны с остаточными напряжениями сжатия на пути возможного появления и распространения трещин, отличающийся тем, что, с целью повышения сопротивляемости конструкций возникновению и распространению трещины, применяют нагрев полосы металла упрочняемой конструкции до температуры 400-450° (для обычных сталей) источником нагрева, не создающим резкого перепада температур, а затем нагретую зону подвергают резкому охлаждению, например, водой или медным роликом.