PL63242B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.VIII.1971 63242 Kr 7 c, l/OO MKP B 21 d, 1/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Doerffer, Stanislaw Kubera, Krzysztof Rosocho- wicz Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Sposób prostowania cienkosciennych metalowych konstrukcji spawanych Pizedmioteni wynalazku jest sposób prostowania cien¬ kosciennych metalowych konstrukcji spawanych.Konstrukcje metalowe w wyniku spawania ulegaja odksztalceniotm. Odksztalcenia te osiagaja szczególnie duze wartosci na konstrukcjach spawanych z bardzo cienkich blach,, na przyklad o grubosci do 6 mm.Znane isa sposoby obnizenia poziomu tych odksztal¬ cen dio wartosci mieszczacych sie w granicach toleran¬ cji wlasciwych dla poszczególnych typów konstrukcji przez: prostowanie na zimno powodujace (rozciagniecie najblizszych rejonów miejsc prostowanych, które w wy¬ niku spawania ulegly skróceniu, lub prostowanie na go¬ raco wywolujace odpowiednie specznienie materialu w miejscach, w których wystepuje nadmiar wypuklosci wy¬ wolany spawaniem.Zakres stosowania prostowania na zimno jest ograni¬ czony ze wzgledu na mala skutecznosc tego zabiegu, pracochlonnosc i mozliwosc powstawania pekniec w re¬ jonach poddanych przekuciu. Znane sposoby prostowa¬ nia na goraco sa skuteczne jedynie dla konstrukcji o sztywnosci lokalnej zapewniajacej nalezyte speczenie materialu w czasie nagrzewania. Prostowanie konstruk¬ cji o niewielkiej sztywnosci loikalnej, w szczególnosci o grubosciach poszycia ponizej 4 mm sprawia duze trud¬ nosci, a w wielu wypadkach jest niemozliwe doi prze¬ prowadzenia ze wzgledu na ukazywanie sie odksztalcen wtórnych i wynikowe podnoszenie sie ogólnego poziomu odksztalcen. Zjawisko to zwiazane jest z utrata statecz¬ nosci materialu w nagrzewanych obszarach, spowodowa¬ lo 15 20 25 30 ne mala sztywnoscia lokalna i dalekim zasiegiem pene¬ tracji ciepla od miejsca nagrzewania.Znane sa sposoby prostowania z zastosowaniem chlo¬ dzenia wodnego w trakcie nagrzewania, powodujacego zmniejszenie szerokosci strefy odksztalcen cieplnych, co zapobiega utracie statecznosci nagrzewanych pasm, a jednoczesnie zwieksza stopien speczenia powodujac ogólne podniesienie skutecznosci prostowania. Znane sa takze sposoby nagrzewania punktowego palnikiem ace¬ tylenowym z jednoczesnym drugostronnym chlodzeniem wodnym oraz metody nagrzewania elektrodami weglo¬ wymi z jednoczesnym drugostronnym chlodzeniem kon¬ strukcji.Chlodzenie przeprowadza sie przy pomocy spryskiwac nia woda rejonów w poblizu miejsc nagrzewania lub przez stosowanie urzadzenia rurkowego wytwarzajacego ciagly plaszcz wodny na calej konstrukcji od strony przeciwnej do nagrzewanej. Chlodzenie tymi sposobami nie zapewnia maksymalnej efektywnosci prostowania, gdyz stosowane parametry odbiegaja od optymalnych i dobierane sa w sposób przypadkowy i nieregulowany, wobec czego ilosc stosowanego chlodziwa, ciepla i ro¬ bocizny jest nadmierna, wobec czego sposoby te nie znajduja szerszego zastosowania praktycznego.Celem wynalazku jest umozliwienie usuwania od¬ ksztalcen spawalniczych na cienkosciennych konstruk¬ cjach spawanych przy zapewnieniu maksymalnej sku¬ tecznosci i minimailnego zuzycia ixbocizny, chlodziwa i dostarczonego ciepla. 432423 Zadaniem -wynalazku jest opracowanie metody tech¬ nologicznej stwarzajacej odpowiednie warunki do osia¬ gniecia zamierzonego celu.Oel ten zostal osiagniety przez nagrzewanie materialu óo scisle okreslonej temperatury, bliskiej temperaturze termoplastycznosci, z jednoczesnym wprowadzeniem lo¬ kalnego chlodzenia strony nagrzewanej skoncentrowa¬ nym strumieniem Wody, dzialajacym na konstrukcje w strefie otaczajacej obszar nagrzewania. W ten sposób blokada wodna okresla ksztalt i wymiary strefy bezpo¬ sredniego nagrzewania i jednoczesnie likwiduje szkodli¬ wa penetracje ciepla poza strefa nagrzewania.Ograniczenie strefy nagrzewania do niezbednego mi¬ nimum przyczynilo sie do liikwidacji zjawiska utraty statecznosci konstrukcji w strefie nagrzewania, w wy¬ niku czego pozadany efekt speszenia zostal zwiekszony do maksimum. Optymalne parametry dotyczace nagrze¬ wania i chlodzenia sa scisle lokreslone dla kazdego ma¬ terialu i zaleza od takich jego wlasciwosci cieplnych, jak przewodnictwo, pojemnosc i wydluzenie cieplne, temperatura termoplastycznosci oraz temperatura top¬ nienia.W szczególnosci dla stali niskoweglawej temperatura nagrzewania powinna wynosic 600-=-800°C, przy czym obszar nagrzany do tej temperatury powinien posiadac (ksztalt zblizony do wydluzonej kropli o powierzchni 1-4-4 cm2, w zaleznosci od grubosci blach. Strumien wody powinien byc ukierunkowany w sposób zapew¬ niajacy zachowanie stosunku dlugosci obszaru nagrze¬ wania do jego szerokosci jak 2:1.Srednia szybkosc przesuwu zródla ciepla wraz ze sprzezona z nim blokada wodna winna wahac sie w gra¬ nicach od 300 do 800 mm/min. Chlodzenie nie powinno byc zbyt intensywne, tak by material w osi nagrzewania osiagal temperature bliska temperaturze termoplastyczr nosci, io ile w konkretnym wypadku nie ma specjalnych przeciwwskazan dotyczacych maksymalnych temperatur, do jakich dozwolone jest nagrzewanie konstrukcji. Dla stali niskoweglowej zuzycie wody chlodzacej powinno wynosic 1^-2 l/min.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykla- kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia sche¬ matycznie ksztalt strefy nagrzewania na prostowanym elemencie konstrukcyjnym w widoku z góry i sposób jej ograniczenia do zadanego ksztaltu za pomoca odpowied¬ niej blokady wodnej., Konstrukcyjny element 1 nagrzewa isie do temperatu¬ ry bliskiej temperaturze termoplastycznosci, przez bez¬ posrednie zetkniecie jadra plomienia grzewczego z po¬ wierzchnia materialu w punkcie 2. Konstrukcyjny ele¬ ment 1 oitoczony jest czesciowo ukladem 3 chlodzenia, 4 który kieruje strumienie 4 wody chlodzacej w bezposred¬ nio przylegajacy do konstrukcyjnego elementu 1 obszar.Strzalka 5 oznacza kierunek przesuwu zródla ciepla sprzezonego z urzadzeniem chlodzacym.Sposób prostowania cienkosciennych metalowych kon¬ strukcji spawanych jest nastepujacy: W odksztalconym rejonie konstrukcji obiera sie zgod¬ nie ze znanymi zasadami obszar nagrzewania. Nastep¬ nie obiera sie punkt rozpoczecia nagrzewania i nagrze¬ wa sie material w tym punkcie do temperatury bliskiej temperaturze termoplastycznosci. Pio osiagnieciu tej tem¬ peratury wlacza sie uklad chlodzenia. Urzadzenie chlo¬ dzace sprzezone jest ze zródlem ciepla, np. palnikiem tlenowo-acetylenowym i wspólnie z nim zaczyna prze¬ suwac sie zgodnie z zalozonym kierunkiem nagrzewania.Przesuw odbywa sie ruchem jednostajnym z szybkoscia wahajaca sie w granicach 300-^-800 mm/min, w zalez¬ nosci od grubosci nagrzewanych elementów.Przy blachach o grubosci powyzej 6 mm szybkosc przesuwu utrzymuje sie w dolnych zaleconych granicach, natomiast przy blachach bardzo cienkich, o grubosci od 1,5—z-3 mm, w górnych. Nagrzewanie przeprowadza sie _ metoda punktowa lub pasmowa w zaleznosci od cha¬ rakteru odksztalcenia, od którego zalezy tez dlugosc pasm i ilosc punktów grzewczych. Nagrzewanie prze- 25 prowadza sie wedlug ogólnie znanych zasad poczawszy od elementów konstrukcji najsztywniejszych do elemen¬ tów konstrukcji najmniej sztywnych.Przez zastosowanie sposobu prostowania wedlug wy¬ nalazku zapewnia sie maksymalna efektywnosc prosto- 30 wania przy minimalnym wydatku robocizny, chlodzenia i ilosci dostarczonego ciepla. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patent o w e 35 Sposób prostowania cienkosciennych metalowych konstrukcji spawanych, polegajacy na nagrzaniu z jed¬ noczesnym intensywnym chlodzeniem wodnym prosto¬ wanych konstrukcji, znamienny tym, ze element kon¬ strukcyjny nagrzewa sie do temperatury bliskiej tempe- 40 naturze termoiplastycznosci prostowanego materialu i jed¬ noczesnie chlodzi sie miejsce nagrzane skoncentrowa¬ nym strumieniem wody, w ilosci 1 do 2 l/min, dzialaja¬ cym na element konstrukcyjny w strefie otaczajacej ob¬ szar nagrzania, przy czym strefe bezposredniego nagrza- 45 nia ogranicza sie strumieniem wody do kroplowatego ksztaltu, o powierzchni l-S-4 cm2 i o stosunku wymia¬ ru dlugosci do szerokosci jak 2:1, a przesuw zródla cie¬ pla, którym moze byc na przyklad znany palnik acety¬ lenowy, oraz ukladu kierujacego strumieniem wodnym 50 utrzymuje sie w granicach 300—800 mm/min.KI. 7 c, 1/00 63242 KI. 7 c. 1/00 PL