Способ устранения сварочных деформаций и напряжений

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСГ 1 УБЛИК 19) (И) 28/00 ЫТФИ ОБРЕТ АНИЕ НИЯ ЬСТВУ ТОРСКОМУ С(прототип) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН едр ониев иовград Ртитут1.011(088,8)рское свидетельство Сл. В 23 К 28/00, 1967ское свидетельство ССкл. В 23 К 28/00, 1975(54)(57) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ, преимущественно при сварке элементов малыхтолщин, при.котором после сварки визделии по поперечному сечению создают градиент температур путем охлаждения шва и околошовной зоны с одновременным нагревом соседних с околошовной зоной участков, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки, охлаждают сварной шов и околошовную зону до температуры окружающей среды, а прилегающие к околошовной зоне участки разбивают на несколько зон, которыенагревают до различных температур.О Указанная цель достигается тем,что согласно способу устранения сварочных деформаций и напряжений, преииущественно при сварке элементов.малых толщин, при котором послесварки в изделии по поперечному сечению создают градиент температурпутем охлаждения шва и околошовнойзоны с одновременным нагревом соседнеХ с околошовной зоной участков,сварной шов и околошовную зону охлаждают до температуры окружающей среды,причем прилегающие к околошовнойзоне участки разбивают на несколькоэри, которые нагревают до различныхтемператур,На чертеже представлены сварныесоединения, реализующие предлагаемыйспособ.Сварные соединения 1 состоят изучастков охлаждения а, участков нагрева Ь и с и ненагреваеиых участков Й. 50 55 Изобретение относится к способамустриения сварочных напряжений,преимущественно при сварке элементовмалых толщин.Известен способ снятия сварочныхнапряжений, по которому участок пере.хода от шва к основноиу металлу нагревают до температуры плавления метвлла 1) .Однако способ ие всегда эффективен.Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ устранения сварочных деформаций и напряжений, преимущественно при 15 сварке элементов малых толщин, при котором после сварки в изделии по поошеречному сечению создают градиент температур путем охлаждения шва и , околошовной зоны с одновременным 20 нагревом соседних с околошовной зоной участков 21 .Недостатком известного способа снижения остаточных деформаций является то, что для его осуществле ния требуется глубокое охлаждение шва и околошовной зоны, что может привести к хрупкому разрушению охлаждаемого участка, а также для осуществления такого глубокого охлажде- З 0Г. ния требуются определенные материальные затраты.Целью изобретения является упрощение технологии, снижение стоимости и повышение качества сварки. 35 Опыты проводят на пластинах ивст, 3 сп размером 400 х 400 х 2 мм, Две пластины сваривают встык, Участок а (зона пластической деформации) составляет 54 мм, Максимальныйэффект снижения остаточных напряжений и деформаций потери устойчивости при минимальных температурах нагрева и размерах зон Ь и с получаютпри следующих значениях: теипература нагрева участка Ь " 200 С,участка с - 100 С, размер зоны Ьсоставляет 90 мм, а участка с - 40 им.Сварной шов и околошовная зонана участке а охлаждаются до температуры окружающей среды с одновременным нагревом участков Ь и спри чем температура нагрева участков Ь больше температуры нагрева участков.с. Участки д не подвергаются тер.иическому воздействию.Нагрев участков Ь и с возможен с помощью высокочастотного излучения, газопламенного нагрева, протекающим током и .т.д. В приведенном примере нагрев осуществляется с помощью нагревателей сопротивления, которые широко применяются в проьвш" ленности, Измерение температуры нагрева проводят с помощью термо" пар.Температура и размер участка Ь выбирают таким, чтобы в зоне а создавались растягивающие напряжения, достигающие бг . Температуру,и размер участка с оставляют прежними, исходя из условия, чтобы градиент температур на границе участков Ь и с имел такую величину, при которой напряжения на границе участков Ь н с не превышали б тСтупенчатый нагрев участков Ь и, с необходим для того, чтобы создаваемые градиенты температур на границах между участками Ь и с и участками с и д не вызывали появления пластических деформаций, а градиент температур на границах между участ- . ками а и Ъ вызывал появление на участке а пластических деформаций удлинения, которые после прекращения нагрева и выравнивания температур во всех участках приводят к снижению уровня остаточных сварочных напряжений и, нак следствие, к уменьшению деформаций потери устойчивости тонколистового элемента.Напряжения, достигающие б, в зоне а можно создать нагревая равно.Составитель Ю, Мельцов Техред А.Ач Корректор М. Демчик Редактор А. Химчук Заказ 2131/11 Тираж 1037 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1085 мерно участок Ь до определенной температуры, но прн этом на границе зон Ь и с также напряжения достигнут 6 т и происходит пластическая дефор" мацня, что естественно, нежелательно.Чтобы этого не происходило, на границе участков Ь и с необходимо создать такой градиент температур, :зри котором напряжения не достигнут о , чего можно достичь, нагревая О участок с до определенной температуры. 724 4При осуществлении предлагаемого способа не требуется глубокого охлаж дення шва и околошовной зоны, что является техническим преимуществом по сравнению с известным способом,Использование предлагаемого способа позволяет сократить расходы на глубокое охлаждение шва и околошовной эоны, значительно повысить качество сварного соединения, что дает положительный эффект по сравнению с базовым объектом.