FI77590C - Procedure for mechanical reduction of voltages. - Google Patents

Procedure for mechanical reduction of voltages. Download PDF

Info

Publication number
FI77590C
FI77590C FI843893A FI843893A FI77590C FI 77590 C FI77590 C FI 77590C FI 843893 A FI843893 A FI 843893A FI 843893 A FI843893 A FI 843893A FI 77590 C FI77590 C FI 77590C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
stresses
weld metal
heat exposed
metal
weld
Prior art date
Application number
FI843893A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI843893L (en
FI843893A0 (en
FI77590B (en
Inventor
Jan Sylvester Porowski
William James O'donnell
Original Assignee
Odonnell & Ass
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Odonnell & Ass filed Critical Odonnell & Ass
Publication of FI843893A0 publication Critical patent/FI843893A0/en
Publication of FI843893L publication Critical patent/FI843893L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI77590B publication Critical patent/FI77590B/en
Publication of FI77590C publication Critical patent/FI77590C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/10Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the whole cross-section, e.g. of concrete reinforcing bars
    • C21D7/12Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the whole cross-section, e.g. of concrete reinforcing bars by expanding tubular bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P9/00Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
    • B23P9/02Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

1 775901 77590

Menetelmä jännitysten pienentämiseksi mekaanisesti Tämä keksintö kohdistuu mekaaniseen menetelmään jäännöshitsausjännitysten poistamiseksi hitsatusta metal-5 lista, kuumuudelle altistuneista alueista (HAZ) sekä niiden viereisestä perusmetallista kehysrakenteissa, putkistoissa ja mekaanisissa osissa. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteenaon menetelmä jäännöshitsijännitysten vähentämiseksi hitsimetallissa, kuumuudelle altistuneessa alu-10 eessa ja viereisessä perusmetallissa teräsputkissa, jotka on hitsiliitetty toisiinsa päistään kehähitsauksen avulla, jolloin mekaanisia puristusjännityksiä kohdistetaan hitsimetalliin, kuumuudelle altistuneeseen alueeseen ja viereiseen perusmetalliin.This invention relates to a mechanical method for removing residual welding stresses from welded metal-5 strip, heat exposed areas (HAZ) and adjacent parent metal in frame structures, piping and mechanical parts. More specifically, the invention relates to a method for reducing residual weld stresses in a weld metal, a heat exposed region and an adjacent parent metal in steel tubes welded to each other by circumferential welding, whereby mechanical compressive stresses are applied to the weld metal, the heat exposed region and the base metal.

15 Hitsattaessa putkia, kehyksiä ja mekaanisia osia muodostuu jäännösvetojännityksiä. Nämä vetojännitykset pyrkivät edistämään jännityskorrosiomurtumien, sekä väsymisestä ja virumisesta johtuvien murtumien muodostamista. Siten olisi erittäin edullista poistaa nämä jäännöshit-20 sausjännitykset.15 When welding pipes, frames and mechanical parts, residual tensile stresses are generated. These tensile stresses tend to promote the formation of stress corrosion fractures, as well as fractures due to fatigue and creep. Thus, it would be highly advantageous to remove these residual hit-20 dry stresses.

Jännityksen pienentäminen induktiokuumennuksen (IHSI) avulla on eräs menetelmä, jota nykyisin käytetään jäännöshitsausjännitysten poistamiseksi. Kuitenkaan IHSI-menetelmä, jota on käytetty putkiin ja kehikkorakentei-25 siin, ei pysty muodostamaan puristusvoimia enempää sä- teettäis- kuin kehäsuunnissakaan. IHSI-menetelmän aiheuttamien säteettäisten puristusrasitusten tasapaino aiheuttaa säteettäisiä vetojännityksiä siten, että muodostunut säteettäinen voima jokaisessa poikkileikkauksessa on nol-30 la. Itse asiassa suuria, seinän lävitse vaikuttavia tai-vutusrasituksia muodostuu IHSI-menetelmän vaikutuksesta. Hitsausvirheisiin, kuten sulkeumiin, huokosiin, sulamis-virheisiin, kuumarepeämiin jne. sekä jännityskorrosioon tai väsymismurtumiin vaikuttaa siten suuria vetorasi-35 tuksia menetelmän aikana. Aiheutuneet jännityskorrosiomurtumien, väsymisvaurioiden ja virumisrasitusmurtumien etenemiset heikentävät jäljelle jäänyttä lujuutta ja seinä- 2 77590 män kestävyyttä sekä suurentavat seinämän vuotomahdolli-suutta.Stress reduction by induction heating (IHSI) is one method currently used to remove residual welding stresses. However, the IHSI method used for pipes and frame structures is unable to generate compressive forces in either the radial or circumferential directions. The balance of radial compressive stresses caused by the IHSI method causes radial tensile stresses such that the radial force generated in each cross section is zero-30 la. In fact, large, wall-penetrating stresses are generated by the IHSI method. Welding defects such as inclusions, pores, melting defects, hot tears, etc., as well as stress corrosion or fatigue fractures are thus affected by high tensile stresses during the process. The resulting propagations of stress corrosion fractures, fatigue damage and creep stress fractures reduce the residual strength and durability of the wall and increase the possibility of wall leakage.

US-patenttijulkaisusta 4 018 634 tunnetaan menetelmä korkealujuuksisten putkien valmistamiseksi teräs-5 levystä hitsaamalla. Putket muokkauslujitetaan puristamalla niitä säteittäisesti kauttaaltaan, jonka jälkeen ne lämpökäsitellään. Tämä tunnettu menetelmä esittää puristuksen, joka kohdistetaan putkien koko ulkopinnalle. Koska käsittely pienentää putken vetomurtolujuutta se on 10 jälkeenpäin lämpökäsiteltävä.U.S. Patent No. 4,018,634 discloses a method of making high strength pipes from a steel sheet by welding. The tubes are work-reinforced by compressing them radially throughout, after which they are heat-treated. This known method presents a compression applied to the entire outer surface of the tubes. Since the treatment reduces the tensile strength of the pipe, it has to be heat treated afterwards.

Mekaaninen, jännitystä pienentävä menetelmämme on parannettu menetelmä siten, että suuria vetojännityksiä ei muodostu putkeen tai säiliön runkoon menetelmän aikana, jolloin poistetaan näiden vetojännitysten mahdolli-15 set haitalliset vaikutukset.Our mechanical stress-reducing method is an improved method so that high tensile stresses do not build up in the pipe or tank body during the process, thereby eliminating the potential detrimental effects of these tensile stresses.

Olemme havainneet, että menetelmällämme voimme pienentää jäännösjännityksiä hitsimetallissa, kuumuudelle altistuneissa alueissa ja viereisessä perusmetallissa, jolloin menetelmälle on tunnusomaista, että puristusjän-20 nitykset ovat suurempia kuin niiden yksittäiset myötölu-juudet, mutta eivät ylitä niiden murtorajaa puristuksessa ja ne ovat riittäviä pysyvästi vähentämään tuloksena olevan putken ympärysmittaa hitsimetallissa, kuumuudelle altistuneessa alueessa ja viereisessä metallissa, jolloin 25 jännitykset kohdistetaan käyttämällä rengasvälineitä, jotka on jaettu kehäsuunnassa ja pakotetaan ulkoisilla välineillä saamaan aikaan ympärysmitan pysyvä pienentyminen, jolloin puristusvälineet poistetaan puristusvaiheen jälkeen.We have found that with our method we can reduce residual stresses in weld metal, heat exposed areas and adjacent parent metal, the method being characterized in that the compressive stresses are greater than their individual yield strengths but do not exceed their fracture limit in compression and are sufficient to permanently reduce the circumference of the tube in the weld metal, the heat exposed area, and the adjacent metal, wherein the stresses are applied using annular means distributed circumferentially and forced by external means to cause a permanent reduction in circumference, the compression means being removed after the compression step.

Menetelmämme puristusjännitykset lisättyinä alku-30 peräisiin jäännösjännityksiin ylittävät materiaalin myö-tölujuuden hitsimetallissa, kuumuudelle altistuneessa alueessa ja viereisessä perusmetallissa. Tämä aiheuttaa materiaalin pysyvän plastisen virtauksen, kun jännitykset ylittävät myötölujuuden. Kun menetelmärasitukset poiste-35 taan sitten, alkuperäiset jäännösvetojännitykset ovat alentuneet.The compressive stresses of our method, when added to the initial residual stresses, exceed the yield strength of the material in the weld metal, in the heat exposed region, and in the adjacent parent metal. This causes a permanent plastic flow of the material when the stresses exceed the yield strength. When the process stresses are then removed, the initial residual tensile stresses are reduced.

Il 3 77590Il 3 77590

Mekaaniset välineet, joita käytetään edellä esitetyn tuloksen saavuttamiseksi, eivät ole kriittisiä. Putkia ja säiliöiden runkoja varten käytettävässä toteutuksessa mekaaniset välineet esimerkiksi käsittävät rengas-5 liittimet, joiden sisäpinta vastaa putken tai säiliön rungon ulkopinnan muotoa sekä välineet säädetyn, puristavan muodonmuutoksen suorittamiseksi mainittujen rengas-liittimien välityksellä putken tai säiliön rungon ulkopintaan. Tapa ympäröivän puristusmuodonmuutoksen säätä-10 miseksi pitkin putken tai säiliön rungon pituutta voidaan saada muodostamalla mainittujen rengasliittimien vierekkäisten päiden väliin sovitetut aukot ja sijoittamalla pultit mainittuihin aukkoihin. Edullisesti alkuperäinen rako mainittujen rengasliittimien vierekkäisten päiden 15 välissä mitoitetaan lisäämällä välilevyjä niiden väliin. Tapa halutun säteettäisen puristusmuodonmuutoksen säätämiseksi voidaan saada käyttämällä kahta rengasliitin-paria, jolloin mainittujen rengasliittimen vierekkäisiin päihin on sovitettu aukot ja pultti on sijoitettu jokai-20 seen mainittuun aukkoon.The mechanical means used to achieve the above result are not critical. In the embodiment for pipes and tank bodies, the mechanical means comprise, for example, ring-5 connectors having an inner surface corresponding to the shape of the outer surface of the pipe or tank body and means for performing a controlled, compression deformation via said ring connectors on the outer surface of the tube or tank body. A method for adjusting the surrounding compression set along the length of a pipe or container body can be obtained by forming openings arranged between adjacent ends of said ring connectors and placing bolts in said openings. Preferably, the initial gap between the adjacent ends 15 of said ring connectors is dimensioned by adding spacers between them. The method for adjusting the desired radial compression set can be obtained by using two pairs of ring connectors, with openings being arranged at adjacent ends of said ring connector and a bolt being placed in each of said openings.

On ilmeistä, että useita modifikaatioita ja muunnoksia voidaan tehdä edellä esitettyyn keksintöön poikkeamatta sen hengestä ja alueesta ja siten voidaan tehdä vain ne rajoitukset, jotka ilmenevät mukaanliitetys-25 tä patenttivaatimuksesta.It is obvious that several modifications and variations can be made to the above invention without departing from its spirit and scope, and thus only those limitations which appear from the appended claims may be made.

Claims (1)

4 77590 Patenttivaatimus Menetelmä jäännöshitsijännitysten vähentämiseksi hitsimetallissa, kuumuudelle altistuneessa alueessa ja 5 viereisessä perusmetallissa teräsputkissa, jotka on hit-siliitetty toisiinsa päistään kehähitsauksen avulla, jolloin mekaanisia puristusjännityksiä kohdistetaan hitsi-metalliin, kuumuudelle altistuneeseen alueeseen ja viereiseen perusmetalliin, tunnettu siitä, että pu-10 ristusjännitykset ovat suurempia kuin niiden yksittäiset myötölujuudet, mutta eivät ylitä niiden murtorajaa puristuksessa ja ne ovat riittäviä pysyvästi vähentämään tuloksena olevan putken ympärysmittaa hitsimetallissa, kuumuudelle altistuneessa alueessa ja viereisessä metallissa, 15 jolloin jännitykset kohdistetaan käyttämällä rengasväli-neitä, jotka on jaettu kehäsuunnassa ja pakotetaan ulkoisilla välineillä saamaan aikaan ympärysmitan pysyvä pienentyminen, jolloin puristusvälineet poistetaan puristusvaiheen jälkeen.4,77590 Claim A method for reducing residual weld stresses in a weld metal, a heat exposed region and 5 adjacent parent metals in steel pipes welded to each other by circumferential welding, whereby mechanical compressive stresses are applied to the weld metal, the heat exposed region, are greater than their individual yield strengths but do not exceed their compressive fracture limit and are sufficient to permanently reduce the circumference of the resulting pipe in the weld metal, heat exposed area and adjacent metal, 15 applying stresses using annular means spaced circumferentially and forced by external means causing a permanent reduction in circumference, whereby the pressing means are removed after the pressing step.
FI843893A 1984-02-22 1984-10-03 Procedure for mechanical reduction of voltages. FI77590C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US58261784A 1984-02-22 1984-02-22
US58261784 1984-02-22

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI843893A0 FI843893A0 (en) 1984-10-03
FI843893L FI843893L (en) 1985-08-23
FI77590B FI77590B (en) 1988-12-30
FI77590C true FI77590C (en) 1989-04-10

Family

ID=24329836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI843893A FI77590C (en) 1984-02-22 1984-10-03 Procedure for mechanical reduction of voltages.

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS60248814A (en)
CH (1) CH665655A5 (en)
DE (1) DE3436445A1 (en)
ES (1) ES8605408A1 (en)
FI (1) FI77590C (en)
FR (1) FR2559697B1 (en)
GB (1) GB2154492B (en)
IT (1) IT1199204B (en)
MX (1) MX172237B (en)
NL (1) NL8403010A (en)
SE (1) SE464136B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278878A (en) * 1992-11-13 1994-01-11 Porowski Jan S Process for reducing tensile welding stresses in a nozzle in a nuclear reactor shell
FR2744657B1 (en) * 1996-02-08 1998-03-06 Lorraine Laminage METHOD FOR PRODUCING A WHEEL FOR A MOTOR LAND VEHICLE
CA2465201C (en) 2001-11-02 2009-10-20 The Boeing Company Apparatus and method for forming weld joints having compressive residual stress patterns
US20060283919A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 General Electric Company Systematic cold working of welds

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR867197A (en) * 1939-09-07 1941-10-03 Budd Edward G Mfg Co Improvements made to welding and products obtained
GB1000133A (en) * 1961-03-30 1965-08-04 Avesta Jernverks Ab A method in the manufacture of welded pressure vessels
GB1097571A (en) * 1965-03-01 1968-01-03 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to tubes
GB1235106A (en) * 1967-06-22 1971-06-09 Int Research & Dev Co Ltd Improvements in and relating to methods of treating welds to improve their mechanical properties
BE734821A (en) * 1968-07-02 1969-12-19
YU44093B (en) * 1979-01-26 1990-02-28 Energoinvest Sarajevo Method of treating connections obtained by explosive welding
GB2048146B (en) * 1979-04-25 1982-12-15 Us Energy Process for treating weldments
GB2071552A (en) * 1980-02-29 1981-09-23 Secr Defence The Treatment of Metals
JPS57145922A (en) * 1981-03-04 1982-09-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Improvement of residual stress in pipe or pipe-like vessel
JPS58120722A (en) * 1982-01-11 1983-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Improving method for residual stress of pipe or pipe-like vessel

Also Published As

Publication number Publication date
GB2154492B (en) 1987-12-02
FI843893L (en) 1985-08-23
IT8448943A1 (en) 1986-04-03
SE8500844L (en) 1985-08-23
SE8500844D0 (en) 1985-02-21
GB8424990D0 (en) 1984-11-07
JPS60248814A (en) 1985-12-09
IT1199204B (en) 1988-12-30
NL8403010A (en) 1985-09-16
ES536480A0 (en) 1986-03-16
DE3436445A1 (en) 1985-08-22
MX172237B (en) 1993-12-08
IT8448943A0 (en) 1984-10-03
FR2559697A1 (en) 1985-08-23
SE464136B (en) 1991-03-11
GB2154492A (en) 1985-09-11
FR2559697B1 (en) 1993-04-23
FI843893A0 (en) 1984-10-03
FI77590B (en) 1988-12-30
ES8605408A1 (en) 1986-03-16
CH665655A5 (en) 1988-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0020723A1 (en) Pipe coupling for lap joints
JP2004100450A (en) Joint structure of steel material using shearing ring and joining method of steel material using the same
FI77590C (en) Procedure for mechanical reduction of voltages.
US4612071A (en) Mechanical stress improvement process
KR920009985B1 (en) Method for providing a tubular node in a frame work truss structure such as offshore platforms for oil drilling and production
US4262517A (en) Method of correcting distorted pipe end
CN106799559A (en) A kind of whole band replacing options of hot-air stove shell
JPH10505163A (en) Core shroud for surrounding the core, especially in boiling water reactors
US4772336A (en) Method of improving residual stress in circumferential weld zone
US4321950A (en) Spheroidal graphite cast iron pipe and the process for producing same
RU2113301C1 (en) Method for deformation of axisymmetrical billets
SU1389968A1 (en) Method of producing welded connections
US4576327A (en) Procedure for affixing bearing hoops on outer surface of large diameter drum
CA2164011C (en) External pipe reinforcing sleeve
JPH11199921A (en) Method for welding ductile cast iron and stainless steel and welding structure thereof
SU1053419A1 (en) Method for restoring thick-walled structures
US3431630A (en) Method of fixing pipe base in multilayer container
JPS63123591A (en) Welding method for pipe joint part
SU1310437A1 (en) Method for working machine elements
SU1135580A1 (en) Method of resistance welding
US3223821A (en) Tank welding process
RU2174889C2 (en) Method for securing tubes to tube plates
SU1196062A1 (en) Method of producing t-joints
US4604512A (en) Heat exchanger tube repair
JPH02137670A (en) Method for reinforce-welding of piping

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: O DONNELL & ASSOCIATES, INC.