Способ определения напряжений в изделиях

5 сийской Федера и товариым зна Комитет Р по ватеита САНИИ КЗОБРЕТЕБ 2 29.01. авторскому свидетельству(56) Авторское свидетельство СССР Х1316770, кл, В 23 К 28/00, 1985. Авторскоесвидетельство СССР М 724998, л. О 011.1/24, 1976.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИИ В ИЗДЕЛИЯХ(57) Использование: область сварки дляопределения остаточных напряжений в изделиях из высокопрочных металлов в авиационной промышленности и различных отраслях машиностроения. Сущность изобретения: способ заключается в облучении исследуемого участка рентгеновским излучением, нагружении его, повторном облучении заданного участка и определении напряжений путем сравнения дифракционных картин первого последующего облучения, Проводят первоначальное облучение материала, свободного от напряжений. Накружение заданного участка ведут до получения дифракционной картины, идентичной дифракционной картине, в материале, свободном от напряжений, О величине напряжений судят по величине деформаций. 1 табл., 2 ил, 1830798Изобретение относится к сварке и может быть использовано для определения остаточных напряжений в изделиях извысокопрочных металлов в авиационнойпромышленности и в различных отрасляхмашиностроения.Цель изобретения - повышение точности определения остаточных напряжений виэделиях из оптически непрозрачных материалов,На фиг,1 представлена дифракционнаякартина свободного от напряжений металла; нэ фиг.2 - дифракционная картина сварного соединения,Способ осуществляют следующим образом. Первоначально на изделии выбирают участок 1 для измерения собственныхнапряжений. Как правило, это участок предполагаемого образования трещины в процессе эксплуатации. Участок облучаютрентгеновским излучением после выполнения каждой технологической операции.В том случае, если четкость изображения недостаточна и судить о величине напряжений сложно, исследуемый участокнагружают внешними силами до появленияна снимке четкого изображения. Наибольшую четкость изображеНия на дифракционной картине 2 (фиг.1) получают прииспользовании порошка, который представ, ляет собой среду, свободную от напряжений.Внешними силами нагружают заданный участок сварного соединения до техпор, пока дифракционнэя картина 3, снятаяс детали, не будет идентична дифракционной картине 2, полученной на порошке,Если собственные напряжения в металле рэстягивающие, то внешняя сила должнабцть сжимающей и, наоборот, если собственные напряжения сжимающие, то внешняя сила должна быть растягивающей.В процессе нагружения внешней силойизмеряют деформации от внешней силы, например, с помощью тензодатчика. Величина напряжений, измеренная., например,тензодатчиком, будет соответствовать собственному напряжению в детали. П р и м е р. Производили, определение напряжений в стенке сварной балки центро- плана, в окно которой вваривали карточку самолета ИЛ, изготовленной из стали ЗОХГСН 2 А с толщиной стенки 5 мм.Первоначально насыпали гранулированный порошок из свариваемого материа 4045 50 5 10 15 20 253035 ла, толщиной 1,0 мм на балку, который свободен от напряжений, и производили облучение рентгеновским излучением РУП-З, получив первую дифракционную картину 2 облучения.Затем производили облучение рентгеновским излучением на аппарате РИН исследуемого участка 1 сварного соединения со швом 4 балки центроплана и получили вторую дифракционную картину 3 облучения. Измерения. напряжения проводили после мехобработки, сварки, правки, отжига, закалки и окончательной правки. После всех операций, кроме сварочной, были получены четкие снимки и определены напряжения, В случае сварки изгибали балку для определения напряжений в исследуемом участке сварного соединения.Нагружение производили до получения дифрэкционной картины облучения, идентичной первой дифракционной картине облучения для порошка Результаты эксперимента приведены в таблице.Таким образом, с помощью нагружения сварного соединения под контролем дифракционных картин мц можем получить сварные соединения, не имеющие остаточных напряжений в изделии,После этого производили замеры деформаций сварной балки и определяли напряжения в зависимости от дифракционной картины облучения, полученной рентгеновским излучением.Как видно из таблицы, в результате применения различнцх операций при изготовлении сварного изделия образуются значительные напряжения. Например, после сварки и закалки для снятия напряжений применяют операции отжигэ и отпуска,после которых требуется правка. Правка создает в изделии собственные напряжения. Применение нагружения изгибом сварного соединения позволяет с большой степенью точности измерить собственные напряжения и не оценить роль собственных напряжений при эксплуатации,Предложенный способ определения собственных напряжений в изделиях позволяет повысить точность определения остаточных напряжений в сварных соединениях преимущественно из высокопрочных металлов,Кроме того, способ позволяет получить сведения о собственных напряжениях в исследуемой зоне по всем переходам технологических операций,ОперацияДифрэкционнэя кэр- Нэгружение внешнитинэ ми силами Четкая 220-260 Не нэгружэли 1,0-2,5520-600 Четкая Рэсплывчэтэя60-70 30-40280-320 Четкая То же Отжиг Зэкэлкэ + отпуск ПравкаВырезка окнэ в стенке балки нэ фрезерном ствнке (белке в состоянии постэвкиое 900 МПэ) Отпуск в печиСварке формуле изобретенияСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ, преимущественно в сварных конструкциях, заключающийся в облучении исследуемого учэсткэ рентгеновским излучением, нэгружении его, повторном облучении и определении напряжений путем срэвнения дифрэкционных картин, полученных при первом и последующем облучении, отаюающийся тем, что, с целью повышения То же Нэгружение изгибом,рэстяпвэли стенку бел кю Не нэгружэли То жеточности определения остаточных нэпряжений в изделиях из оптически непрозрэчных материалов, снэчэлэ нэ кэкой-либо участок изделия помещают порошок, облучэют его и получают первую дифрэкционную кэртину, э зэтем выполняют нэгружение контролируемого участка с одновременной регистрэцией деформацию и аедут его до получения дифрэкцюонной кэртины, , идентичной дифрэкцыонной картине в порошке.1830798 Составитель Л.НазароваТехред М.Моргентал Корректор А. Козо кто Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5