Способ упрочнения сварных конструкций Советский патент 1990 года по МПК C21D1/30 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения корроэионно-усталостной про чности металлических, например сварных, конструкций.

Цель изобретения - повышение качества обработки, снижение трудозатрат и повышение срока службы конструкций.

Согласно предлагаемому способу кон троль температуры металла при нагреве осуществляется как с нагреваемой стороны, так и с противоположной ей стороны. Причем подогрев прекращают после того, как противоположная сторона прогревается до температуры не ниже 300-400°С, затем производят, на- пример, ультразвуковую ударную обработку по горячему металлу. После остывания металла до температуры восстановления упругих свойств обработанную поверхность подвергают повторному ППД.

СП

ел

4

sj

9Э

Обработку как по горячему, так и по холодному|металлу производят с одной (например, наружной) стороны конструкции, при этом защищенными от коррозионно-усталостного разрушения оказываются как обработанная,так и противоположная ей (внутренняя) стороны. Отсутствие коррозионно-усталостных разрушений на противоположной об- рабатываемой (внутренней) стороне может быть объяснено снижением остаточных сварочных растягивающих напряжений, протекающим под действием импульсов напряжений ультразвуковой 4acтоты в металле, нагретом до температур релаксации.

Повторное пластическое деформирование по холодному металлу производят для достижения стабильной величины остаточных сжимающих напряжений и устранения возможных участков с остаточными растягивающими напряжениями на поверхности,подвергавшейся нагреву локальным источником тепла. Повторное ППД может быть произведено любым способом, создающим остаточные напряжения сжатия, на глубину не менее 0,3 мм (УУО, дробеструйная обработка и т.п.).

Эффективность данного способа про- верялась на сварных образцах-пластинах из стали 45Г17ЮЗ толщиной 8 мм.

Нагревают полосу, прилегающую к сварному соединению, на ширину 15 мм от линии сплавления. Нагрев производят газовой горелкой до 300-400°С с . участками длиной 200 мм. Контроль температуры производят с помощью прибора ИЗТС-2 с нагреваемой стороны пластины, а .также с противоположной ей стороны.

Далее проводят ультразвуковую ударную обработку (УУО) зоны нагрева с пе рекрытием в сторону холодного металла по ширине на 5 мм,по длине - на 50мм. После остывания нагретой поверхности до 20-30°С проводят повторную УУО по всей ранее обработанной поверхности. . При этом нагрев и УУО проводят только с одной стороны образца, с обратной стороны .пластины обработку не производят .

При испытании образцов в кипящих нитратах в течение 1000 трещин на их поверхности не обнаружено. Предел выносливости на принятой базе испытаний (10 циклов) стабильно обеспечивается на уровне не ниже 13 кгс/мм .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого метода определяется повышением ресурса сварных конструкций до полного расчетного срока их эксплуатации; исключением преждевременного ремонта деталей и узлов конструкций, достигаемым при обработке сварных .соединений в 100%-ном объеме (использование односторонней обработки); снижением трудоемкости обработки по сравнению с известным способом приблизительно в 4 раза.

Формула изобретения

1.Способ упрочнения сварных конструкций, включающий поверхностно- пластическое деформирование предварительно нагретого до температур релаксации металла, охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, снижения трудозатрат и повышения срока службы конструкций, после охлаждения металла до температуры восстановления- уп- ругих свойств, поверхность подвергают повторному поверхностно-пластическому деформированию.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при упрочнении сварных соединений из стали 45Г17ЮЗ толщиной до 20 мм в качестве средства поверхностно-пластического деформирования используют ультразвуковую ударную обработку, которую проводят с доступной - . стороны, при 3Toti обработке подвергают полосу шириной 20-25 мм от линии сплавления сварного шва с основном металлом, предварительно нагретую до температуры, на стороне, противоположной нагреву, не менее нижней границы интервала температур релаксации, а повторное поверхностно-пластическое деформирование проводят на ширину 25-30 мм, при .этом обратную сторону не обрабатыва-. ют.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения коррозионно-усталостной прочности металлических, например, сварных конструкций. Цель - повышение качества обработки, снижение трудозатрат и повышение срока службы конструкции. Газовой горелкой нагревают полосу, прилегающую к сварному соединению, на ширину 15 мм от линии сплавления до 300-400°С с участками длиной 200 мм. Далее проводят ультразвуковую ударную обработку (УУО) зоны нагрева с перекрытием в сторону холодного металла по ширине на 5 мм, по длине 50 мм. После остывания нагретой поверхности до 20-30°С УУО повторяют. Нагрев и УУО проводят только с одной стороны. 1 з.п.ф-лы.