способ виброобработки изделий

Формула изобретения

Способ виброобработки изделий, включающий возбуждение и передачу механических колебаний обрабатываемому изделию до снятия части его внутренних напряжений и, по меньшей мере, одну повторную виброобработку при изменении положения вибровозбудителя относительно обрабатываемого изделия, отличающийся тем, что сначала виброобработку осуществляют в плоскости параллельной оси изделия, а при повторной виброобработке - в плоскости под углом к оси изделия, причем виброобработку осуществляют при частоте механических колебаний, составляющей 0,75-1,25 от собственной частоты колебаний изделия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим процессам вибрационной обработки изделий, и может быть использовано для снятия внутренних напряжений в трубах, узлах трубопроводов, соединительных деталях труб, сварных швах, отводах и других изделиях.

При сварке, гибке и других видах деформации труб в них возникают дополнительные механические напряжения, что приводит к появлению трещин, ускорению эрозии и других нежелательных последствий.

В качестве прототипа заявленного изобретения выбран способ вибрационной обработки изделий (патент РФ №2140842), включающий обработку изделий ультразвуком по частям, путем поворота детали вокруг своей оси.

Недостатком указанного способа является недостаточная эффективность снятия внутренних напряжений изделий, так как ультразвуковая обработка не обеспечивает снятие напряжений по всей толщине изделия.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности снятия внутренних напряжений изделий.

Указанная задача решается тем, что в способе виброобработки изделий, включающем возбуждение и передачу механических колебаний обрабатываемому изделию до снятия части его внутренних напряжений и, по меньшей мере, одно повторение виброобработки при изменении положения вибровозбудителя относительно обрабатываемого изделия, сначала виброобработку осуществляют в плоскости, параллельной оси изделия, а при повторении процесса обработки в плоскости под углом к оси изделия, причем осуществляют при частоте механических колебаний, составляющей 0,75-1,25 от собственной частоты изделия.

Изменение положения вибровозбудителя позволяет обеспечить эффективное снятие внутренних напряжений большой площади изделий, а при осуществлении виброобработки при частоте колебаний менее 0,75 и более 1,25 от внутренней частоты изделия эффективность снятия внутренних напряжений изделий резко снижалась.

Способ осуществляли следующим образом.

1. До начала изготовления холодногнутых отводов из трубы 1220×15,2 из стали 13Г1СУ класса прочности К55 по ТУ 14-3-1698-2000 проводили измерения сканером-дефектоскопом «Комплекс 2.05» для получения первоначальной картины распределения напряжений в трубе.

2. Производили холодную гибку трубы на 5°.

3. Провели повторные измерения сканером-дефектоскопом «Комплекс 2.05» в районе гиба трубы. Внутренние напряжения увеличились в два раза.

4. Провели низкочастотную виброобработку с помощью комплекса ВТУ-01М, содержащего вибровозбудитель «Вепрь-1В», в районе гиба трубы в двух плоскостях: в плоскости, параллельной оси трубы, и в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Причем с помощью работы вибровозбудителя в режиме «прогон» определяли собственную частоту трубы. После этого устанавливали в ручном режиме разные значения частоты обработки.

5. Провели измерения сканером-дефектоскопом «Комплекс 2.05» для фиксирования результатов низкочастотной виброобработки трубы.

Наиболее оптимальными оказались частоты 60-90 Гц, что равняется 0,75-1,25 от собственной частоты трубы. При этом произошла релаксация как в сварном шве, так и в основном металле трубы, величина концентраторов которой соизмерима с начальным состоянием трубы до ее гибки.

Таким образом, реализация заявленного способа виброобработки изделий позволяет получить новый технический результат - повысить эффективность снятия внутренних напряжений изделий.