Способ снижения остаточных напряжений в сварных оболочках

и может быть строении для ряжений в св ческих машин вьппение каче". 47 ния компон чных напряж нен ко ых напряжении аключается в лически перемеосуществляютность корпусащей с собствеколебаний кордавление в каждменьшим,мальным нкорпусе,жидкости. ЫХ НАП(54) СПОСО РЯЖЕНИЙ В (57) Изобр ке металли СНИЖЕ АРНЫХ ИЯ ОСТАТОЧ ОБОЛОЧКАХ тносится к зделий виб чем разноапряжениеи максимал2 ил., 1 брабо ние ских СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ 3969863/31-02.8)етельство СССР Р 25/00, 1979 ельство СССР 0 1/30, 1975. РЕТЕНИЯ использовано в машино- снижения остаточных напрных корпусах электриЦель изобретения - потва корпуса путем уменьнты растягивающих остаенийс одновременным сохоненты сжимающих остаточ". Сущность изобретения том, что воздействие цикиным давлением жидкости на внутреннюю поверхс частотой, совпадаюнной частотой поперечных пуса, причем минимальное ом цикле задают несть между максим, возникающим вьным давлениембИзобретение относится к обработкеметаллургических изделий вибрациейи может быть использовано в машиностроении для снижения остаточных напряжений в сварных корпусах электрических машин.Цель изобретения - повышение каче. ства корпуса путем уменьшения компоненты растягивающих остаточных напряжений с одновременным сохранениемкомпоненты сжимающих остаточных напряжений.На фиг,1 дана схема установки дляосуществления способа; на фиг2 вдиаграмма изменения напряжений отвнешней нагрузки во времени при обработке,Установка содержит герметизирующееоснование 1 с отверстием 2 для подвода жидкости, На основании установленобрабатываемый корпус электродвигателя 3, отверстие патрубка которогозакрыто герметизирующей пластиной 4,закрепленной при помощи струбцин 5и 6. Сверху корпус электродвигателя3 зажат герметизирующей крышкой 7.Установка снабжена насосом 8, предохранительным клапаном 9, гидропульсатором 10 с приводом, переливным клапаном 11, установленным в сливнойлинии гидропульсатора, манометром 12,На фиг.2 по оси Ящ отложенынапряжения от внешней нагрузки, пооси г. - время обработки. Нулевая линия напряжений совмещена со значениемрастпроизвольно выбранной величины 6поля растягивающих остаточных напряжений. Из диаграммы видно, что в течение всего времени обработки миниминмальное суммарное напряжение б, мрасс мин раст ост,д +сер больше величины д ост дСпособ осуществляют следующим образом,Для каждого конкретного типоразмера корпусов определяют параметры обработки. Частоту переменной нагрузки задают равной первой частоте собственных поперечных колебаний обечайки корпуса, Величину собственной частоты колебаний обечайки определяют экспериментально при помощи вибродатчика. Например, задают частоту переменной нагрузки 250 Гц. Максимальное давление цикла задают не больше величины давления, приводящего к возникновению усталостных явлений, напри 20 25 30 35 мер 1,5 МПа. Минимальное давление цикла задают большим величины давления, при котором в результате быстрой циклической разгрузки при резонансе возможен переход растягивающих напряжений в сжимающие, например 0,3 МПа.Время обработки задают таким, чтобыв течение его совершилось не менее100 циклов нагружений - разгрузок,но не больше времени, в течение которого обработка приводит к усталост-ным явлениям, например 90 с, После этого обрабатываемый корпус 3 вертикально устанавливают на герметизирующее основание 1 с отверстием 2 для подвода жидкости. Сверху корпус зажимают герметизирующей крышкой 7, ана патрубке корпуса при помощи струбцин 5 и 6 закрепляют герметизирующуюпластину 4, Затем включают насос 8и заполняют корпус жидкостью до создания определенного ранее максимального давления обработки, настраиваемого предохранительным клапаном 9По достижении этого давления включают гидропульсатор 10, в сливной линии которого установлен переливной клапан 11, настраиваемый на определенное ранее минимальное давление цикла 0,3 МПа. Вращение ротора гидропульсатора с расчетной резонанснойчастотой обеспечивает заданный характер нагружения в течение всего вре. - : мени обработки. После истечения заданного времени гидропульсатор отключают. Затем отключают насос, жидкость сливают, обработанный корпус отклепляют и снимают со стенда. П р и м е р. Изготовленные образцы, имеющие наружный диаметр 108 мм, длину 95 мм и толщину стенки 3 мм, предварительно отжигают с целью снятия внутренних напряжений, возникающих от мехобработки, после чего на их наружной поверхности наплавляют с одинаковыми режимами сварки про 40 45 50 55 цов (5 шт,) оставляют в качествеконтрольных, в которых методом раз-.резки (на щадящих режимах разрезки) определяют исходный уровень окружныхрастягивающих и сжимающих остаточных напряжений. Исходный уровень растягивающих напряжений определяется разрезкой образца вблизи сварочного валика (по увеличению ширины паза посравнению с шириной фрезы), а сжима.ощих - продольной разрезкой образца дольный сварочный валик. Часть образ1361184 Предлагаемый спосо звестный способ мин к 5 макс Рмаксмин =0,2 МПа Рмин макс РмаР=0,5 МПа Рмин макс РцакР=1,0 МПа нижение остаточных напряжении, 7. сжима- растяги- сжимаю- растяги- сжимающих растягиющих вающих щих вающих вающих имающ растягивающих 47 8 64 27 7.по образующей, лежащей на диаметрально перпендикулярной сварочному валику стороне образца (по сужению паза) .Другая часть образцов (5 шт.) обрабатывается циклически переменным внутренним давлением с частотой, совпадающей с первой частотой собственных поперечных колебаний образца и с Р=2 МПа и Рмн =О, на установке, 10 принципиальная схема которой приведена на фиг. 1 (клапан 11 минимального давления до начала обработки снят с установки). Во время обработки при помощи деформометра замеряют макси мально-радиальную деформацию стенки каждого образца, из средней величины которой определяют значение максимального радиального напряжения, возникающего в образце. 20 Затем обработке с той же частотой и с тем же значением Рмо,подвергают три следующие группы образцов (в каждой по 5 шт. образцов) . Время обработки каждого образца составляет 3 мин. При обработке образцов первой группы минимальное давление задается (настройкой клапана 11) равным разности между ранее определенным макси- З 0 мальным радиальным напряжением в образце и максимальным давлением жидкости (0,5 МПа), при обработке второй группы - большим, чем эта разность (1 МПа), а при обработке третьей группы - меньшим этой разности (0,2 МПа),Уровень остаточных напряжений во всех трех группах обработанных образцов определяется так же, как и в контрольных образцах, после чего длякаждой группы подсчитывается среднее снижение остаточных напряжений по сравнению с исходным уровнем.В таблице приведены данные по снижению остаточных напряжений согласно известному и предлагаемому способам.Из таблицы видно, что обработка по предлагаемому способу приводит к снижению компоненты растягивающих остаточных напряжений в большей степени, чем в известном способе, и, вместе с тем, позволяет в значительной степени сохранить компоненту сжимающих остаточных напряжений, что приводит к повышению качества оболочки за счет повышения ее прочности и срока работоспособности. Формула изобрете-ния Способ снижения остаточных напряжений в сварных оболочках, преимущественно в корпусах электрических машин, включающий воздействие циклически переменным давлением жидкости с заданной частотой на поверхность корпуса, отличающий с я тем, что, с целью повышения качества корпуса путем уменьшения компоненты растягивающих остаточных напряжений с одновременным сохранением компоненты сжимающих остаточных напряжений, минимальное давление в каждом цикле задают не меньшим, чем разность между максимальным напряжением, возникающим в корпусе, и максимальным давлением жидкости, частоту воздействия задают равной собственной частоте поперечных колебаний корпуса, а воздействие жидкости осуществляют на внутреннюю поверхность корпуса.оставитель В.Кулемиехред М.Моргентал Корректор А,Обручар едактор С,Пекар Заказ 6198 дписное роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектна ВНИИПИ Го по дела 113035, Мосираж 550дарственногоизобретений иа, Ж, Рауш митета СССРткрытийая наб, д, 4