способ ремонта корродированного сварного соединения
Классы МПК: | B23P6/00 Восстановление или ремонт изделий B23K37/00 Вспомогательные устройства или способы, специально не предназначенные для способов, охватываемых только одной из основных групп данного подкласса C21D1/06 поверхностная закалка |
Автор(ы): | Турмов Г.П. |
Патентообладатель(и): | Дальневосточный государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-02-21 публикация патента:
27.12.2001 |
Изобретение относится к ремонту корродированных конструкций и может найти применение в судоремонте. Осуществляют зачистку поверхности шва и изменение геометрических параметров его сечения. Совмещают процесс зачистки поверхности шва и околошовной зоны с поверхностным пластическим деформированием некорродировавшего металла шва и околошовной зоны. Для этого при зачистке используют инструмент ударного действия с энергией удара, превышающей уровень энергии, достаточный для поверхностного пластического деформирования наиболее прочного из металлов, составляющих обрабатываемую поверхность. Выполняют галтели в зоне контакта сварного шва с основным металлом на участке, подвергнувшемся коррозионному разрушению. Для этого пластически деформируют названные участки. Радиус галтели задают формулой в зависимости от высоты шва, ширины сварного шва, толщины свариваемого металла, коэффициента концентрации напряжений для некорродированного сварного соединения. В результате такой обработки восстанавливаются прочностные характеристики сварного соединения без дополнительных работ по наплавке и повышается коррозионная стойкость. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Способ ремонта корродированного сварного соединения, включающий зачистку поверхности шва и изменение геометрических параметров его сечения, отличающийся тем, что продукты коррозии удаляют, совмещая процесс зачистки поверхности шва и околошовной зоны с поверхностным пластическим деформированием некорродировавшего металла шва и околошовной зоны, для чего при зачистке используют инструмент ударного действия с энергией удара, превышающей уровень энергии, достаточный для поверхностного пластического деформирования наиболее прочного из металлов, составляющих обрабатываемую поверхность, а изменение геометрических параметров шва осуществляют, выполняя галтели в зоне контакта сварного шва с основным металлом, на участке, подвергнувшемся коррозионному разрушению, путем пластического деформирования названных участков, при этом радиус галтели задают следующей формулой:![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177393/2177393-4t.gif)
где g - высота шва;
L - ширина сварного шва;
S - толщина свариваемого металла;
![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177004/945.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области судостроения, преимущественно к судоремонту. В процессе эксплуатации сварные соединения корпуса судна корродируют. При этом наблюдаются случаи возникновения коррозионных разрушений канавочного типа по зоне термического влияния (см. книгу Черток Ф.К. "Коррозионный износ и долговечность сварных соединений", Л., Судостроение, 1977, стр. 6, 81), что приводит к высокой концентрации напряжений в местах коррозии и является основной причиной образования трещин и разрушения соединений. Известен способ ремонта корродированного сварного соединения, предусматривающий полное удаление дефектного участка корродированного сварного шва (вырубают пневматическим зубилом, удаляют воздушнодуговой или газовой строжкой), разделку кромок под сварку (которую продлевают за концы дефектного участка шва под углом 45o), зачистку участка шва с удаленными дефектами перед заваркой до чистого металла (прилегающие к сварному шву поверхности листа зачищают на ширине 20-30 мм по обе стороны шва) и последующее подваривание шва (пазовые швы обшивки корпуса обычно подваривают в четыре-пять проходов, стыковые - в два-три прохода в зависимости от толщины листов). При подварке коррелированных сварных швов корпусов из сталей марок Ст. 4С, 09Г2, СХЛ - 1, СХЛ - 4, МС - 1 и из других малоуглеродистых и низколегированных сталей применяют электроды типа Э-50А-Ф марки Э-138/50Н. Для обеспечения коррозионной стойкости сварных швов в морской воде необходимо дополнительно наложить не менее двух-трех облицовочных слоев (см. "Справочник судоремонтника-корпусника." Немцева Э.П. и др., М" "Транспорт", 1969, стр. 159). Недостатком такого способа является высокая трудоемкость работ и значительный расход материалов. Известен также способ ремонта корродированного сварного соединения, включающий зачистку поверхности шва и изменение геометрических параметров его сечения (см. "Справочник судоремонтника-корпусника", Немцева Э.П. и др. М., Транспорт, 1977, стр. 110). Недостатком такого способа ремонта является то, что при реализации способа осуществляют наплавку дополнительного материала на швы, при этом наплавленные сварные швы снова корродируют, причем в большей степени, и их вновь приходится восстанавливать в последующие ремонты. Кроме того, этот способ весьма трудоемок и требует значительного расхода сварочных материалов на восстановление надежности сварных швов. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в восстановлении прочностных характеристик сварного соединения без дополнительного производства работ по наплавке материала шва, повышении его коррозионной стойкости и сокращении трудоемкости ремонта. Технический результат, получаемый в результате решения поставленной задачи, выражается в повышении коррозионной стойкости поверхности сварного шва и околошовной зоны, а также снижении концентрации напряжений на названном участке и улучшении сцепления защитного лакокрасочного покрытия с материалом шва и околошовной зоны. Кроме того, расход сварочных материалов практически сводится к нулю. Для решения поставленной задачи способ ремонта корродированного сварного соединения, включающий зачистку поверхности шва и изменение геометрических параметров его сечения, отличается тем, что продукты коррозии удаляют, совмещая процесс зачистки поверхности шва и околошовной зоны с поверхностным пластическим деформированием некорродировавшего металла шва и околошовной зоны, для чего при зачистке используют инструмент ударного действия с энергией удара, превышающей уровень энергии достаточный для поверхностного пластического деформирования наиболее прочного из материалов, составляющих обрабатываемую поверхность, кроме того, изменение геометрических параметров шва осуществляют выполняя галтели в зоне контакта сварного шва с основным металлом, на участке, подвергнувшемся коррозионному разрушению, путем пластического деформирования названных участков, при этом радиус галтели задают следующей формулой:![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177393/2177393-2t.gif)
где g - высота шва; L - ширина сварного шва; S - толщина свариваемого металла;
![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177004/945.gif)
Признаки, указывающие на совмещение процесса зачистки поверхности с поверхностным пластическим деформированием некорродировавшего металла шва и околошовной зоны, при использовании нижепредлагаемого типа инструмента позволяют совместить по времени две технологические операции и одновременно минимизируют потери некорродированного металла неизбежные при последовательном выполнении этих операций. Причем, поскольку наиболее подверженные коррозии частицы металла уже отсутствуют и, кроме того, на поверхности оставшегося (менее подверженного коррозии) металла формируется упрочненный "защитный" слой, посредством поверхностного упрочнения этого металла, дополнительно повышается коррозионная стойкость материала шва и околошовной зоны. Признак. .." для чего при зачистке поверхности шва используют инструмент ударного действия с энергией удара, превышающей уровень энергии достаточный для поверхностного пластического деформирования наиболее прочного из материалов составляющих обрабатываемую поверхность,"... конкретезирует энергетические параметры механического воздействия на обрабатываемую поверхность, обеспечивающие реализацию первого признака формулы изобретения. Признаки..." кроме того, изменение геометрических параметров шва осуществляют, выполняя галтели в зоне контакта сварного шва с основным металлом, на участке подвергнувшемся коррозионному разрушению, путем пластического деформирования названных участков" обеспечивают снижение концентрации напряжений в сварном соединении и улучшение сцепления лакокрасочного покрытия с материалом шва и околошовной зоны. Признаки, задающие радиус галтели, конкретизируют параметры галтели, наиболее оптимальные с позиции минимизации уровня напряжений. Существо предложенного способа поясняется чертежами, где изображены: на фиг. 1 - отремонтированное сварное соединение, на фиг.2 - сварное соединение до начала ремонта. Способ ремонта корродированного сварного соединения, состоящего из сварного шва 1 и основного металла 2, заключается в том, что вначале, на участке коррозионного разрушения 3 поверхности шва 1 и прилегающей к нему поверхности основного металла 2 (околошовной зоны) удаляют продукты коррозии, совмещая процесс их зачистки с поверхностным пластическим деформированием некорродировавшего металла на участке, подвергающемся зачистке, затем, в зоне контакта сварного шва 1 с основным металлом 2, делают галтель 4 путем пластического деформирования металла в этой зоне. При этом радиус галтели задают следующей формулой:
![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177393/2177393-3t.gif)
где g - высота шва; L - ширина сварного шва; S - толщина свариваемого металла;
![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177004/945.gif)
![способ ремонта корродированного сварного соединения, патент № 2177393](/images/patents/294/2177004/945.gif)
Класс B23P6/00 Восстановление или ремонт изделий
Класс B23K37/00 Вспомогательные устройства или способы, специально не предназначенные для способов, охватываемых только одной из основных групп данного подкласса
Класс C21D1/06 поверхностная закалка