Способ правки сварных конструкций Советский патент 1981 года по МПК B21D1/14 

(54) СПОСОБ ПРАВКИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к сварке, и может быть использовано для снижения остаточных сварочных перемещений тонколистовых конструкций из различных марок сталей и сплавов. Известен способ правки сварных конструкций, имеющих зоны с напряжениями растяжения и сжатия путем обработки ультразвуком зоны с напряжениями растяжения 1. Основным недостатком способа является невозможность полного устранения остаточных сварочных перемещений, что резко снижает точность и надежность сварных конструкций. Цель изобретения - повышение качества правки путем полного устранения остаточиых перемещений. Указанная цель достигается тем, что зоны сварных соединений с напряжениями сжатия в процессе правки жестко фиксируют преимущественно с помощью накладок. Данный способ практически исключает воздействие ультразвуковых колебаний на зоны с напряжениями сжатия из-за резкого увеличения суммарной толщины вследствие использования жестких накладок. При этом возникающие динамические напряжения в указанных зонах незначительны так, что их сумма с остаточными сжимающими напряжениями не вызывает протекания пластических деформаций укорочения. В то же время в зоне с растягивающими остаточными напряжениями, свободной от закрепления, под воздействием ультразвуковых колебаний вследствие достижения суммой остаточных растягивающих и возникающих динамических напряжений протекают пластические деформации удлинения, компенсирующие сварочные. Вследствие того, что пластические деформации происходят лищь в области остаточных сварочных пластических деформаций укорочения, а в области сжимающих напряжений они энергетически невозможны, остаточные перемещения в сварных тонколистовых конструкциях устраняются практически полностью. Пример. Проводится техническая обработка партий сварных деталей размером 400х хЗООх1,2 мм из стали Ст. 3, стали 1Х18Н01Т, сплава АМгб. Шов располагается по середине деталей вдоль длинной стороны. В состоянии пбсле сварки величина максимального остаточного прогиба в деталях из указанных материалов составляет соответственно 15,16 и 20 мм. Обработка ультразвуком осуществляется посредством -инструмента, состоящего из магнитострикционного преобразователя ПМС15А-18 и экспоненциального концентратора ультразвуковых колебаний при следующих параметрах режима: амплитуда колебаний торца концентратора на холостом ходу 20 и 65 мкм; статическое усилие прижима инструмента к обрабатываемой детали 5 мкм; скорость обработки 0,1 м/мин и 1 м/мин; резонансная частота колебаний 17,8 кГц. Детали обрабатываются по известному (в свободном состоянии) и предлагаемому (с фиксацией зон со сжимающими напряжениями жесткими накладками) способам. Ширина зоны растягивающих напряжений в деталях из указанных материалов составляет соответственно 30,42 и 80 мм. Величина максимального прогиба в деталях из сталей СтЗ, IX18H10T и сплава АМгб после обработки по известному способу составляет в среднем соответственно 13,5; 13,2; 17 мм (при параметрах режима: амплитуда колебаний 65 мкм и скорость обработки 0,1 м/мин), а при амплитуде колебаний 20 мкм и скорости обработки 1 м/мин - соответственно 14,5; 15,5, 19 мм, т. е. максимальное снижение прогиба не превыщает 10-15°,/о. После обработки по предлагаемому способу максимальная величина прогиба для указанных материалов составляет соответственно 0,8; 0,9; 1,0 мм т. е. снижается на 95%; а при амплитуде колебаний 65 мкм и скорости обработки 0,1 м/мин прогибы устраняются на 100%. Использование предлагаемого способа правки сварных конструкций из различных марок сталей и сплавов обеспечивает полное исключение остаточных перемещений и остаточных напряжений, что значительно повыщает точность и надежность сварных конструкций, снижает трудоемкость общей сборки изделий. Формула изобретения Способ правки сварных конструкций, имеющих зоны с напряжениями растяжения и сжатия путем обработки ультразвуком зоны с напряжениями растяжения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества правки путем полного устранения остаточных перемещений, зоны сварных соединений с напряжениями сжатия в процессе правки жестко фиксируют, преимущественно с помощью накладок. Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе 1. Сб. Применение ультразвука в сварочной технике. М., ЦИНТИЭ, JSfg 305, 1959, с. 32-43 (прототип).