Способ торможения роста усталостных трещин

Способ торможения роста усталостных трещин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ремонту, в частности к способу торможения роста усталостных трещин, и может найти применение при ремонте листовых материалов с усталостными пространственными разветвленными трещинами в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение эффективности торможения разветвленных пространственных усталостных трещин . Способ торможения роста усталостных трещин в плоских деталях включает в себя выполнение отверстий в зоне вершин трещины и канаоок. пересекающих указанные канавки. Канавки соединяют в замкнутую кривую, обхватывающую вершины ответвлений трещины с последующей запрессовкой в канавки и отверстия подогретой проволоки. Канавки выполняют в виде S-образной кривой, пересекающей трещину с двух сторон. После запрессовки проволоки по обе стороны от нее осуществ ляют локальное пластическое деформирование путем кернения с шагом, выбираемым из соотношения 1,5d0 t 3d0. где do диаметр отпечатка от локального пластического деформирования и углом к вертикаль ной плоскости в пределах 6 5 а 18°. 2 ил ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 23 P 6/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

О (21) 4824153/27 (22) 12.04.90 (46) 23.01.92, Бюл. N 3 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение восстановления деталей "Ремдеталь" (72) В.А. Ульянов (53) 658.588.8(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1232452, кл. В 23 P 6/04, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1532265, кл. В 23 P 6/04, 1989. (54) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ РОСТА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН (57) Изобретение относится к ремонту, в частности к способу торможения роста усталостных трещин, и может найти применение при ремонте листовых материалов с усталостными пространственными разветвленными трещинами в различных отраслях машиностроения, Цель изобретения — повыИзобретение относится к ремонтным работам, в частности к восстановлению листовых материалов с усталостными трещинами.

Цель изобретения — повышение эффективности торможения разветвленных пространственных трещин.

На фиг. 1 показана схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1 (после эапрессовки проволоки и осуществления локального пластического деформирования), Способ торможения роста усталостных трещин 1 с боковыми ответвлениями 2 в плоских деталях 3 включает в себя выполне. Ж 1706831 А1 шение эффективности торможения разветвленных пространственных усталостных трещин, Способ торможения роста усталостных трещин в плоских деталях включает в себя выполнение отверстий в зоне вершин трещины и канавок, пересекающих укаэанные канавки. Канавки соединяют в замкнутую кривую, обхватывающую вершины ответвлений трещины с последующей запрессовкой в канавки и отверстия подогретой проволоки, Канавки выполняют в виде S-образной кривой. пересекающеи трещину с двух сторон. После запрессовки проволоки по обе стороны от нее осуществ ляют локальное пластическое деформирование путем кернения с шагом, выбираемым из соотношения 1,5do 5 l Здо, где do-диаметр отпечатка от локального пласти«еского деформирования и углом к вертикальной плоскости в пределах 6 !с 18". 2 ил ние отверстий 4 в зоне вершин трещины 1 и канавок 5, пересекающих отверстия 4 и выполненные по разные стороны от плоскости основной трещины 1, из которых каждая сопряжена с основной вершиной трещины и противоположна по направлению. Каждая из канавок 5 соединена с oc:íîâíîé Bpðøëной трещины с применением дополнительных канавок 6, выполненных с обеих с1орон детали 3, сопряженных с основными канавками 5 и образующих S-образную кривую. пересекающую трещину 1 с двух сторон де тали 3. В канавки 6 и отверстия 4 эапрессовывают подогретую проволоку 7, после чего пообе стороны от нее осуществляют лонап ное пластическое деформирование ny cr i

1706831 кернения с шагом t, выбираемом из соотношения

1,5do< t «3 do, где dp — диаметр отпечатка от локального пластического деформирования и углом 5 а расположения керна к вертикальной плоскости в пределах

6о< а <18î

Выполнение канавок no S-образной кривой, пересекающей трещину 1 с двух 10 сторон детали, позволяет оптимальным образом по минимальной площади охвата эоны действия трещины осуществить и усилить эффект обжимающего обруча. Шаг, лежащий в пределах 1,5dp

t <1,5dp увеличение количества отпечатков приводит к незначительному увеличению 20 надежности ремонта (в пределах 10-12 $), а трудоемкость операции нанесения отпечатков увеличивается в 1,5 раза, что снижает производительность всего процесса торможения роста усталостных трещин в 1,2-1.3 25 раза. При t >3do надежность фиксации снижается из-за слабого перекрытия полей напряжений сжатия примерно в 2-3 раза, что понижает эффективность торможения роста усталостной трещины при воздействии 30 циклических нагрузок в 1,3 — 1,5 раза.

При а < 6 не происходит надежной завальцовки проволоки, находящейся в паэе канавки, а при a > 18 наблюдается эффект проскальзывания керна при 35 нанесении отпечатков, что приводит к снижению производительности труда, а иногда и к браку.

Пример. Для проведения стендовых испытаний взят набор идентичных образ- 40 цов листового материала иэ Ст.20 с размерами 100х100х100 мм, В середине образца выполнены пропилы, имитирующие основную трещину и боковые мелкие пропилы, моделирующие боковые ответвления основ- 45 ной трещины, Канавки и отверстия выполнены в соответствии с позициями фиг. 1 и 2.

Ширина канавок и их глубина составляет 3 мм. После запрессовки в канавки подогре50 той проволоки диаметром 3,2 мм, производится кернение: для образцов!серии под углом а=6" с шагом t=3 мм при диаметре отпечатка do=2 мм; для образцов II cepuu под угломер =18 с шагом t -6 лил при диаметре отпечатка do=2 мм; для образцов III cepuu под углом a=12 с шагом t-4 мм, при диаметре отпечатка d,==--2 мм, Стендовые испытания 3 серий перечисленных образцов в течение 180-200 ч показали, что в образцах с идентичными трещинами трех серий эффективность торможения роста усталостных пространственных трещин в среднем 1,35 раза выше за счет действия эффекта двойного S-образного обжимающего обруча и локально о пластического деформирования, а также надежной завальцовки заложенной в полость канавки подогретой проволоки.

Формула изобретения

Способ торможения роста усTàëocòuûх трещин, преимущественно в плоских деталях, включающий выполнение отверстий в зоне вершин трещины и канавок, пересекающих укаэанные отверстия и выполненных по разные стороны от плоскости основной трещины, иэ которых каждая сопряжена с основной вершиной трещины и противоположна по направлению, причем канавки соединяют в замкнутую кривую. охватывающую вершины ответвлений трещины с последующей запрессовкой в канавки и отверстия подогретой проволоки, о тличающийся тем,что,с целью повышения эффективности торможения разветвленных пространственных трещин, канавки выполняют в виде S-образной кривой, пересекающей трещину в двух сторон, а после запрессовки проволоки по обе стороны от нее осуществляют локальное пластическое деформирование путем кернения с шагом с, который выбирают иэ соотношения

1.5dp< t < Збо, где dp — диаметр отпечатка от локального пластического деформирования. и углом к вертикальной плоскости в пределах б <а <18 .

1706831 б

Составитель В.Ульянов

Редактор С. Патрушева Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 229 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101