Способ контроля процесса стабилизации полых изделий Советский патент 1981 года по МПК C21D1/30 

1

Изобретение относится к термообработке деталей.

Известен способ контроля с помощью отражения акустического сигнала внутри объекта в напряженном состоянии и при отсутствии напряжений l.

Известен также способ с использованием лазерного луча 2 .

Однако оба эти способа основаны на использовании весьма сложной и дорогостоящей аппаратуры. Используются они чаще всего при лабораторных экспериментальных исследованиях специальных образцов и не дают возможности определить оптимальное коли-г честно термостабилизирующих циклов для снятия внутренних напряжений в готовых изделиях, деталях или герметичных узлах серийного производства, ф помощью этих способов невозможно судить о процессе стабилизации структуры металла и снятия напряжений.

Известен также способ контроля термической обработки изделий, по которому в процессе те1 1ической обработки измеряют изменение размеров и теплосодержания обрабатываемых изделий, вычисляют скорости этих изменений и прекращают термическую обработку по достижении соотношением скоростей изменения контролируемых величин постоянного во времени значения. Этот способ можно .использовать и при производстве изделий, для которых проводят обезгаживаниё, газозаполнение, герметизацию и многократную термическую стабилизацию для снятия внутренних напряжений в структуре ме10талла изделий, появляющихся при изготовлении деталей и их сборке СЗЦ.

Однако поскольку изделия, как детали, так и узлы, могут иметь весьма сложную геометрию поверхностей, изме15рение изменения размеров при термообработке представляет технологически значительную трудность, нет возможности определить достаточность количества циклов термостабилизации,

20 нет возможности судить о процессе стабилизации структуры металла и снятия напряжений, чтобы проанализировать, например, изделия (узлы или детали) одного типа, сравнивая их меж25ду собой для отбраковки.

Цель изобретения - повышение технологичности, заключающееся в опре(делении необходимого количества цик30, лов термостабилизации и в проведении

ценки снятых при стабилизации напряений в любых изделиях одного типа.

Поставленная цель достигается тем, то собранные изделия подвергают вауумированию обезгаживают до остаочного давления 10 -10 мм рт.ст.), аполняют водородом (причем все издеия одного типа должны иметь одинаовое давление газозаполнения) до давения приблизительно на 3-4 порядка ольшего, чем парциальное давление водорода Б атмосфере (давление водорода в атмосфере примерно 0,04 мм рт.ст.) герметизируют, оставляя возможность замера давления внутри изделия, контролируют герметичность при нормальных условиях,например, водородным течеискателем,замеряют при нормальной температуре (20 ± 5°С) давление водорода между последовательными циклами теЕЯИОста1билизации, и по полученным значениям давления определяют зависимость изменения давления от количества циклов термостабилизации. Термоциклирование прекращают при достижении остаточным давлением водорода постоянного во времени значения. Оценку снятых напряжений в изделиях одного типа производят по скорости изменения Давления в них.

Предлагаемый способ можно использовать и для деталей, которые с применением технологических герметизирующих приспособлений могут составить замкнутый объем и для герметичных приборов (изделий) в целом.

Сущность способа заключается в следующем.

Собранное изделие обезгаживают вакуумированием, затем заполняют газом, например-водородом, до давления на,3-4 порядка вьше парциального давления его в атмосфере и геру1етизируют. При этом оставляют возможность замера давления внутри изделия. Потом контролируют герметичность, например, водородным течеискателем при нормальных условиях, производят измерение давления водорода при между последовательными циклами термостабилизации и по полученным данньм, например, строят график зависимости изменения давления от количества циклов термостабилизации. Термоциклирование прекращают.ири достижении ортаточным давлением газоз полнения постоянного во времени значения. Количество циклов термостабилизации, образом, определено. Температуру при термоциклировании выбирают такой, чтобы, уменьшение давления в изделиях происходило интенсивно на первых циклах термостабилизации.Изделия, не достигшие за назначенное . число термоциклов постоянного во времени значения остаточного давления газозаполнения, либй бракуют, либо повышают для них температуру термостабилизации, либо назначают дополнительное количество циклов термостабилизации.

Учитывая, что для готовых изделий плюсовые температуры часто ограничены пределами жизнеспособности деталей и узлов, изготовленных из различных материалов, а также смазочных и изоляционных материалов, предлагаемый способ можно использовать и для индивидуального подбора колиг чества циклов термостабилизации и температуры для отдельных деталей. Так,например, в изделиях с цилиндрическим корпусом, усложненных различными формами и методами обработки,для Придания необходимой конфигурации по чертежу, средоточием усилий на сжатие и растяжение и, следовательно,основным местом для утечки газа (водогрода) является именно цилиндрическая часть. Для снятия внутренних напряжений с цилиндрического корпуса, предназначенного для герметичного изделия, его герметизируют с помойною специальных технологических приспособлений и, используя предлагаемый способ проводят термостабилизацию, причем можно термоциклировать при более высокой температуре, так как внутри корпуса до сборки другие детали и узлы отсутствуют. При этом в готовом изделии-режимы термостабилизации легче, а утечка водорода меньше, поскольку меньше внутренние напряжения. Интенсивность утечки водорода зависит рт толщины металлических стенок, поэтому сравнивать между собой можно изделия одного типа, имеющие одинаковые конструктивные размеры и допуски. При термостабилизации (80°С и выше) как отдельных специально загерметизированных и заполненных водородом деталей, так и самих герметичных изделий, о наличии мест концентрации напряжений можно судить по водородному фону снаружи изделий, обнаруженному водороднымтечеискателем. О стабилизации структуры металла и снятии напряжений в изделиях одного типа судят по скорости изменения давления в них. Чем меньше изменение давления водорода меяаду последовательными циклами термостабилизации, тем меньше внутренних напряжений в деталях и изделиях. Чем быстрее остаточное давление водорода достигает постоянного во времени значения, тем быстрее,соответственно, стабилизируется структура и снимаются внутренние напряжения.

Формула изобретения

1. Способ контроля процесса стабилизации полых изделий, включающий измерение параметров контролируемых 45величин до постоянного во времени зкачения ;При термоциклировании, отличающийся тем, что, с целью повьшения технологичности контроля стабилизации, изделия заполняет газом до давления на 2-3 порядка выше парциального давления его в атмосфере, герметизируют, измеряют внутри изделия давление, осуществляют тер циклирование с замерами давления между циклгши, определяют по полученньм значениям давления зависимость изменения его от количества циклов и прекращают термоциклирование при достижении внутри изделия-постоянной величины остаточного давления.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с-я. тем, что полое изделие заполняют водородом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР 493728, кл. G 01 N 29/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР I 608090, кл. G 01 N 29/04, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР 412258, кл. С 21 О 1/00, 1975.