Классификация методов снятия напряжений после сварки

Классификация методов снятия напряжений после сварки
1. Термические способы (отпуск для снятия напряжений, отжиг).
2. Механические способы (воздействие на сварную конструкцию давлением без дополнительного нагрева).
3. Ультразвуковое воздействие

Причины назначения отпуска
1. Если остаточные напряжения могут вызвать в конструкции холодные трещины, а другие методы неэффективны.
2. Если к конструкции предъявлены такие требования по точности, которые вследствие наличия.
3. Если дальнейшее изготовление конструкции из недостаточно пластичных материалов невозможно по причине возникающих разрушений по причине суммирования остаточных напряжений на последующих технологических операциях.
4. Если в процессе эксплуатации суммирование рабочих и остаточных напряжений приводит к разрушению конструкции или создаёт высокую вероятность возникновения разрушения.
5. Если требуется повышение жесткости и устойчивости отдельных элементов конструкции или всей конструкции.
6. С целью повышения коррозионной стойкости, если наличие остаточных напряжений интенсифицирует процессы коррозии или коррозионного растрескивания.

Виды отпуска
1. Низкий отпуск (120 - 250°С). Используется, когда требуется уменьшение остаточных закалочных напряжений без снижения твёрдости и износостойкости
2. Средний отпуск (350 - 450°С). Используется, когда необходимо сочетание высокой прочности, упругости и одновременно вязкости
3. Высокий отпуск (450 - 650°С). Используется, когда требуется не только прочность, но и хорошая сопротивляемость ударным нагрузкам.

Отжиг для снятия напряжений
Отжиг , уменьшающий напряжения – это термическая обработка, при которой главным процессом является полная или частичная релаксация остаточных напряжений. Для снятия напряжений чаще всего используется отжиг при температуре 550…650 °С. Время выдержки составляет несколько часов. Скорость нагрева и особенно охлаждения должна быть небольшой, чтобы исключить возможность образования новых остаточных напряжений.
ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОТЖИГЕ
1.Вследствие пластической деформации в условиях, когда эти напряжения превышают предел текучести
2. В результате ползучести при напряжениях меньше предела текучести

Снижение напряжений местным пластическим деформированием

Схема прокатки сварного соединения
а) прокатка шва; б) прокатка шва и околошовной зоны

Схема высокотемпературной прокатки
1 – сварочная головка
2 – свариваемый материал
3 – формирующая подкладка
4 – прокатный ролик

Схема горячей прокатки в процессе сварки
1 – прокатываемый материал
2 – ролик
3 – горелка
4 – формирующая проплав канавка
5 – сварочный стол

Схема установки для ударного деформирования
1 – воздухораспределительная коробка
2 – пневмоцилиндр
3 – ударник с ускорителем
4 - боек

Снижение напряжений при высокоскоростной проковке магниевого сплава МА2-1
1 – сварка + отжиг; 2 – сварка + высокоскоростная проковка + отжиг

Схема обжатия трубопровода с помощью зажимных полуколец
L – расстояние от центральной линии полуколец до центральной линии шва (для трубопровода ДУ300 =60-65 мм); а – ширина полуколец

Зажимные полукольца в сборе для установки на трубопровод

Вибростенд для экспериментальной сварки и наплавки

Схема механизма снижения остаточных напряжений при вибросиловом нагружении

Зависимость сварочных напряжений от частоты колебаний и времени воздействия вибрации

Воздействие ультразвукового поля на расплав

Схема воздействия ультразвука на процесс сварки