Способ уменьшения остаточных деформаций и напряжений в сварных корпусных конструкциях

Способ уменьшения остаточных деформаций и напряжений в сварных корпусных конструкциях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПСКЮБ УМЕНЬШЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ В СВАРНЫХ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ, при котором в процессе сварки осуществляют охлаждение околошовной зоны, для чего к поверхностям конструкций на этих участках прижимают пористые охладители, насыщенные жидкостью, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, снаружи пористых охладителей располагают герметизирующие оболочки , прижимают их плотно к охлаждаемым поверхностям, герметизируют образов шные ими полости и удаляют из них неконденсируюшиеся газы. (Л о Од Од Ч Од ел

союз соеетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (ю 30,в 1 О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3312192/25- 27 (22) 06.07.81 (46) 15.01.84. Бюл. V 2 (72) .Л.С. Астахов, Ю.Я. Журавлев, P.È, Утюшев, В.И. Стрепетов, Л.Л. Васильев, В.В. Сенин, В.А. Моргун, М.А. Прохоров и Л.П.Ваюш (53) 621.791.001 (088.8) (56) 1. Федин А.И. Сварка и резка металлов. Минск, "Высшая школа", 1972, с. 32.

2. Патент ЧССР N4 125026, кл. 21 h 30/10, 1967 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЙ В CBA3(50 В 23 К 28/00; В 23 К 37/06

РНЫХ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ, лри котором в процессе сварки осуществляют охлаждение околошовной зоны, для чего к поверхностям конструкций на этих участках прижимают пористые охладители, насыщенные жидкостью, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, снаружи пористых охладителей располагают герметизирующие оболочки, прижимают их плотно к охлаждаемым поверхностям, герметизнруют образованные нми полости и удаляют иэ них неконденсируюшиеся газы.

1066765

40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу уменьшения остаточных деформаций и напряжений в сварных корпусных конструкциях, при котором в процессе сварки осуществляют охлаждение околошовной зоны, для чего к поверхности конструкций на этих участках прижимают пористые охладители, насьпценные жидкостью, снаружи пористых охладителей располагают герметизирую1цие оболочки, прижимают их плотно к

Изобретение относится к судостроению, а име1шо к сварочному производству и предназначено для у\меньшения остаточных деформаций и напряжений при сварке профильных корпусных конструкций из ал10мини- 5 евых, алюминиевомагпиевых и дисперсионнотвердею1цих сплавов на основе алюминия.

Известен способ 1131я уменьшения сварочнь1х деформаций и напряжений, когда, например, жестко закрепляют свариваемые конструкции в технологической оснастке в процессе сварки, вплоть до полного остывания конструкции T.1).

Известный способ сложен в реализации, в особе1пгости для профильных корпусов. ll5

Наиболее близким к предлагаемому является уменьшения остаточных деформаций и напряже11ий в сварных корпусных конструкциях, при котором в процессе сварки осуществляют охлаждение околошовной зоны, для чего к поверхностям конструкций на этих участках прижимают пористые охладптели, насьпценные жидкостью L2l

Способ заключается в том, что организу1ат испарительное охлаждение непосредственно с поверхности корпусных конструкций при их сварке, к поверхностям плотно прижимают пористые охладители, смоченные жидкостью.

Известный способ характеризуется недостаточной интенсивностью охлаждения околонговной зоны свариваемых корпусных конструкций, связанной с наличием окружающего воздуха. Наиболее интенсивно испарение (кипение) теплоносителя происходит в каме35 рах из которых удален воздух или другие некондснсирующиеся газы. При этом коэффициенты теплообмена с охлаждаемых поверхностей на порядок выше, чем в случае наличия некондснсирующихся газов.

Кроме того, возможные выбросы пара и жицкости в зону сварки ухудшают качество сварного шва, а также ограничены возможнос. ти выбора теплоносителя по условиям его

31pQccHEIHocTH, токсичности, взрыво- и пожа45 робезопасности.

Цель изобретения - интенсификация процесса охлаждения. охлажлаемым поверхностям, герметиэируют образованнь1е ими полости и из Httx неконденсируюшиеся газы.

На фиг. 1 представлена схема осушествления способа и оснастка лля его реализаUHH; на фиг. 2 - вариант выполнения оснастки для данного способа.

Способ осушествляют следуюцгим образом.

На участки околошовных зон свариваемых корпусных конструкций 1, являющихся испарителями, устанавливают .герметизирующие оболочки 2, внутри которых располагают охлаждаюшие пористые исларители-фитили 3, причем последние герметично прижимают к свариваемым конструкциям 1 с IIQMolltbto лекал стапеля 4 и крепежных элементов 5.

Возможен вариант оснастки, когда охладители ра.положены со стороны сварочной головки или ло обеим сторонам свариваемых корпусных конструкций.

Фитили 3 насыщают жидкостью, снаружи их располагают герметизирующие оболочки 2 из эластичного материала, например фторопласта, которые плотно прижимают с помощью лекал 4 и крепежных элементов 5, а затем герметиэиру1от. После этого из герметичной полости с помощью вакуумных насосов либо продувкой парами жидкости удаляк)т HcKQHденсирующиеся газы (воздух). Затем на п1нают сварку сварочным источником 6. Поскольку испарение (кипение) жидкости из фитилей 3 происходит непосредственно с поверхности свариваемых конструкций 1 в камеру, образованной конструкциями 1 и оболочкой 2, из которой удалены неконденсирующиеся газы, достигается максимально возможная эффективность охлаждения около1шовной зоны. Вследствие этого снижаются остаточные деформации и напряжения, Кроме того, искл1очается попадание жидкости и паров из пористого фитиля в;îíó н;IiocpeTECTвенной сварки, чем улучшается качество сварного шва в сравнении со способом-прототипом.

В другом варианте исполнения (фиг. 2) герметичная полость образована теми же корпусными конструкциями 1 и П-образными лекалами 4, а эластичные элементы 7 являются герметизируюшими прокладками в зоне стыка корпусов 1 и лекал 4. Пористые фитили 8, например, из металлической сетки или стекловолокна, при сборке заранее укладывают в пазы лекал 4 и насыцают жидкостью. При использовании теплоносителей с достаточно высокими давлениями паров при температуре околошовной зоны в процессе сварки, например ацетона, со стороны, противолежащей местоположению труб, необходимы!

066765

Составитель Л. Назарова

Редактор Н. Горват Техред Л.Пилипенко Корректор А. Повх

Заказ 11105/15 Тираж 1042 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подкладки, ролики 9(на фиг. 2) или другие формирующие элементы, препятствующие выгибанию свариваемых конструкций под давлением паров теплоносителя, В этом случае описанная оснастка способствует дополнительному снижению деформаций за счет механического обжатия околошовной зоны без использования дополнительных источников энергии.

Реализация способа дает более широкие воэможности для выбора теплоносителя, которые ограничены в способе-прототипе .степенью его агрессивности, токсичности химической активности, взрыво- и пожаробезопасности (ибо удаление паров осуществляется в способе-прототипе окружающую среду). Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом, является то, что здесь охлаждение может осуществляться по принципу замкнутого испарнтельно-конденсациоцного цикла без потерь теплоносителя в окружающую среду,