Способ уменьшения остаточных сварочных деформаций

Союз Советскнк Соцналнстнческнк РеспублниОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДОИЛЬСТВУ/00 исоедннением заявкиГосударственный коиетет Совета Мкнкстров СССР по делан изобретееей н открытей. Б. Жуков и Л, В, Карасем 7) Заявитель 4) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ОСТ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИ НЬЕХ зна 1 и(23) Приоритет(45) Дата опубликования Изобретение относится к области смркии может быть использовано в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности,Известен способ уменьшения остаточных 5сварочных деформаций, предусматримюшийдо сварки создание деформаций и перемещений, обратных сварочным путем пластического деформирования края детали 1,Для этого, например, раскатымют края ци- )Олиндрической оболочки, выштамповывают обо-.лочки перед вмркой штуцера и предмрительно пластически. изгибают балки передсмркойНедостатком указанного способа является то, что в процессе предварительного деформирования деталей изменяются их геометрщгеские размеры и форма. В связи с этимпри проектировании и изготовлении оснасткидля сборки деталей под сварку необходимо 20учитывать их новую геометрию, отличную отгеометрии чертежа, Причем новая форма деталей определяется кривыми второго и болеевысокого порядка, что удорожает оснастку,В практике возможны такие условия сборки, 25 когда деталь, подготовленную под сваркуизвестным способом и имеюшую изогнутыекромки, невозможно поместить в пространстве с ограниченнымя размерами, чтотельно усложняет процесс обработки.Кроме того, детали, подготовленные поизвестному способу, после сварки часто имеют отклонения от размеров, заданных чертежом, из-за сложности определения точнойвеличины остаточных сварочных деформаций, В этом случае необходимы дополнительные операции, например правка или термофиксация, что удорожает и усложняет процесс обработки детали, так как требуетсядополнительная оснастка. Деформация сварного соединения после сварки, применениеправки и термофиксации ухудшают качествосварного соединения,Целью изобретения является повышениекачества сварного, соединения, удешевлениеоснастки и упрошение процесса обработки,Для этого, согласно изобретению,в процессе деформирования в кромках детали соэдают пластическую деформацию укорочения,равную 0,15-0,20%, путем нагрева до темйературы потери сопротивления пластическому деформированию и в участке, примыкающем к наггеваемой зо"е, создают пластическую деформацию удлинения, равную по величине,.пластической деформации укорочения,"Технология способа состоит в следующем,Детали, подлежащие сварке, устанавливают в ооликах раскатной машины. Давлением роликов с одновременным их вращением 0Пластически деформируют детали на участках,прилегающих к их кроь, сам, При этом с помощью, чапример, сварочной горелки нагревают кромки деталей дэ температуры потерисопротивления пластическому деформированию,осуществляя укорочение их на 0,15-0,20%при охлаж."ении, Величина давления роликовна свариваемые детали выбирается такой,чтобы деформация удлинения была равна деформации укорочения кромок после нагрева, 20При такой термомеханической обработке накромках деталей появляются растягиваюшиенапряжения, близкие к сварочным, а в донахдеталей, прилегающих к кромкам, - уравновешивающие их активные сжимающие напряжения.На чертеже приведена эпюра распределениявзаимно уравновешенных деформаций, полученных при использовании предлагаемого способа, 30В результате термомеханической обработки в детали появляется поле напряжений, определяемое плошадями пластическихдеформаций удлинения ЕВСД (эт про зтароликами) и укорочения АВ (от нагревагорелкой и последующего охлаждения),Плоское сечение не меняет своего положения 0-0, Величина деформации а" должна быть равна 0,15-0,20% длины обрабаты;ваемых кромок,Плоское сечение детали не меняет своегополотения и после сварки, так как при повторных нагревах деформации незначительны. Режим термомеханической обработки под бирается в зависимости от толщины и марки материала.П р и м е р, При сварке тонкостенных профилей из титанового сплава ОТс толщиной стенки 2,0 мм нагрев кромок доо 50 температуры 850-900 С на ширине 50 мм осушествпяют сварочной горелкой при токе 120150 А с напряжением на дуге 9-10 В Диа етр вольфрамового электрода 3,0 мм,расход аргона 8-10 л/мин,Одновременно прилегающую к кромкамзону на расстоянии 5-8 мм подвергают пластическому деформиромнию роликами придавлении 6-8 т со скоростью прокатки18 м/час. Образцы погле термомеханиеской обработки смривают.Сравнивались сзтаточные деформации вобразцах, прошедших перед сваркой термомеханическую обработку, и в образцах, сваренных в состоянии поставки.Укорэчение образцов после термомеханической обработки и сварки отсутствовапо, в тэ время как в образцах, сваренных в состоянии пэставки, наблюдалэсь укэрэчение на 0,15%, вызывающее значительные затруднения при изготовлении длинномерных конструкций,Использование описанного способа исключает необходимость разработки сборочносварочной оснастки, в част.ости, с механиз ами растяжения или фиксации деталей под сварку, разработки технологии сварки с указанием последовательности наложения швов и ряда других подготовительных операций,Формула изобретенияСпособ уменьшечия остаточных сварочныхдеформтций, по которому до сварки краядетали подвергают пластическому деформированию, о т л и ч а ю ш и й с ч тем, что,с целью повышения качества сварного соединения, удешевления оснастки и упрощенияпроцесса обработки, в процессе деформирования в кромках детали оздают пластическуюдеформацию укорочения, равную 0,15-0,20%,путем нагрева до температуры потер. сопротивления пластическому деформированию и в участке, примыкающем к нагреваемой зоне, создают пластическую деформациюудлинения, равную по величине пластичсскойдеформации укорочения,Источники инфэрллации, принятые во внимание при эксперт юе:1. Справочник по сварке, Пэд ред,. Винокурова В, А, Т,З., М 1970, с. 181.12 О 7 Пайи ис го комвтета Совета М изобретений и стиру фЗ 59 Раулскаи набейФилиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проеитиаи, 4 ваз 4473/11 Тираж ЦНИИПИ Государственно по делам 113035, Москва, ивистров СССтий д, 4/Б