Спосіб зниження зварювальних напруг і деформацій

Винахід відноситься до зварювального виробництва, а саме, до способів зниження напруг і деформацій у процесі зварювання і може бути використаний в різних галузях машинобудування при виробництві зварених виробів, переважно при зварюванні елементів-малих товщин. Відомо спосіб зниження зварювальних напруг і деформацій, що полягає в тім, що перед зварюванням крайки виробу закріплюють по границях зони пластичних деформацій, а в процесі зварювання у виробі по поперечному перерізі створюють градієнт температур до повного охолодження виробу в поперечному перерізі. (А.С. СРСР № 1729720А1, МПК В23К28/02; опубл. 30.04.92, бюлетень № 16) - прототип. Основним недоліком відомого способу є недостатнє зменшення зварювальних деформацій і напруг у зоні термічного впливу; не знижуються залишкові напруги у шві. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу зниження зварювальних деформацій і напруг у зоні термічного впливу шля хом вібростабілізації звареного шва після зварювання коливаннями низької частоти системою з електромагнітним віброзбуджувачем, що забезпечить зниження зварювальних деформацій і напруг у шві. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в способі зниження зварювальних напруг і деформацій, який полягає в тому, що перед зварюванням крайки виробу закріплюють по границях зони пластичних деформацій, створюють по поперечному перерізі градієнт температур до повного охолодження виробу в поперечному перерізі, відповідно до винаходу, зварений шов після зварювання вібростабілізують коливаннями низької звукової частоти системою з електромагнітним віброзбуджувачем. Суть винаходу пояснюється ілюстрованим матеріалом, де на фіг.1 зображений графік залишкових напруг при зварюванні без охолодження, автоматичне зварювання в СО2, на фіг.2 - графік залишкових напруг при зварюванні з охолодженням, автоматичне зварювання в СО2. З графіків видно, що за допомогою охолодження різко зменшуються напруги зони термічного впливу, але залишаються напруги у шві (прототип). Найбільш раціональним способом післязварної обробки є застосування вібраційної обробки, використання якої дозволяє знизити залишкові зварювальні напруги на 70-80%, при мінімальних енергетичних витратах. Даний спосіб не вимагає додаткових капітальних вкладень і дорогого устаткування. Ефективність віброобробки досягається на частоті, що відповідає 1/3 амплітуди резонансного піка. При цьому для обробки вибирають самий високий пік із крутим спуском. Системами з електромагнітними віброзбуджувачами можна обробляти металоконструкції в діапазоні частот 20-1000Гц, що значно вище діапазону, ніж той, що забезпечує дебалансний віброзбуджувач (5-200Гц). Дебалансні віброзбуджувачі в основному призначені для обробки деталей великих габаритів і розвивають зусилля до 7х104 Н в частотному діапазоні до 200Гц. Спосіб зниження зварювальних напруг і деформацій здійснюється таким чином: перед зварюванням крайки виробу закріплюють по границях зони пластичних деформацій, створюють по поперечному перерізі градієнт температур до повного охолодження виробу в поперечному перерізі. Після зварювання напруги в звареному шві знижують додаючи вібраційні навантаження чи низькі звукові частоти системою з електромагнітним віброзбуджувачсм. Істотна відмінність винаходу, що заявляється, полягає у високій ефективності і технологічності застосування подібного способу.