RU2368481C2 - Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных деталях - Google Patents
Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных деталях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2368481C2 RU2368481C2 RU2006143348/02A RU2006143348A RU2368481C2 RU 2368481 C2 RU2368481 C2 RU 2368481C2 RU 2006143348/02 A RU2006143348/02 A RU 2006143348/02A RU 2006143348 A RU2006143348 A RU 2006143348A RU 2368481 C2 RU2368481 C2 RU 2368481C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- defect
- cutting
- strength
- thick
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу устранения дефектов преимущественно в толстостенных стальных конструкциях, выполненных из высокопрочных трудно свариваемых сплавов, например из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе. Технический результат - полное устранение дефекта с получением ремонтного шва, прочно соединенного с основным металлом. После выявления и разделки дефекта в конструкции ее нагревают до температуры 150-200°С, а затем разделку облицовывают тонким слоем пластичного хромоникелевого сплава, включая поверхность конструкции, прилегающей к разделке. Далее ее заваривают или тем же сплавом, что и при облицовке, или сплавом, близким по прочности основному металлу в зависимости от размера дефекта. 2 з.п. ф-лы.
Description
Область техники
Изобретение относится к способам устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных конструкциях, выполненных из высокопрочных трудно свариваемых сплавов, например из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе.
Предшествующий уровень техники
Известен способ устранения дефектов в толстостенных конструкциях с трещиной, включающий операции удаления дефекта методом выборки металла, заплавления разделки сварочной проволокой и приварки к ремонтируемой поверхности набора отдельных пластин (авторское свидетельство СССР №1077160, МПК В23Р 6/04). Это техническое решение принимаем за аналог предлагаемого изобретения.
Однако данный способ неприменим к устранению трещин в конструкциях, изготовленных из высокопрочных и трудно свариваемых сплавов, из-за возникновения в результате приварки пластин трещин вокруг них, а также возможного изменения геометрии формы и веса конструкции, что недопустимо в изделиях специального назначения, например в ракетной технике.
В патенте РФ №2041041, МПК В23Р 6/04 изложен способ устранения трещиноподобных дефектов применительно к напряженным участкам конструкций, например таких, как сосуды давления или трубопроводы, выполненные из прочной стали марки К-60. Способ включает в себя предварительный подогрев дефектного участка, его удаление и заварку разделки сварочной проволокой. Предварительный подогрев дефектного участка в интервале температур 150-180°С способствует повышению сопротивляемости разрушению в результате возникновения трещин в процессе заварки дефекта. Получают ремонтный шов, равнопрочный основному металлу конструкции. Это техническое решение принимаем за аналог предлагаемого изобретения.
Однако известную технологию невозможно использовать при устранении трещиноподобных дефектов в конструкциях, выполненных из высокопрочных трудно свариваемых материалов, например из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе, поскольку после подогрева локального дефектного участка возможно появление трещин, из-за резкого перепада температур в самой конструкции.
Прототипом предлагаемого технического решения является способ устранения дефектов, преимущественно трещин в толстостенных стальных конструкциях, включающий выборку дефектов, разделку дефектного места, нагрев конструкции и последующую заварку разделки аргонодуговой сваркой (см. справочник Н.В.Молодых, А.С.Зенкин «Восстановление деталей машин», Москва, Машиностроение, 1989 г., с.393-395).
Однако этот способ также неприменим к устранению трещин в конструкциях, изготовленных из высокопрочных и трудносвариваемых сплавов, т.к. он не предусматривает предварительную обработку места разделки перед аргонодуговой наплавкой. Это может привести к вторичному образованию трещин в конструкции.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения - создание такой технологии ремонта трещиноподобных дефектов в толстостенных стальных конструкциях, выполненных из высокопрочных и трудно свариваемых сплавов, которая обеспечила бы устранение указанных дефектов с получением прочного равномерно заваренного участка без вновь образуемых трещин в процессе заварки разделки дефекта.
Задача решена за счет того, что в способе устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных конструкциях, включающем выборку дефектов, разделку дефектного места, нагрев конструкций, а также аргонодуговую ее заварку, а перед заваркой разделки выполняют методом наплавки облицовку разделки тонким слоем пластичного материала, близкого по химическому составу основному металлу, причем процесс проводят сначала по поверхности конструкции, примыкающей к разделке дефекта, а затем по всей поверхности облицованную разделку заваривают сварочной проволокой в импульсном режиме методом нанесения сварочных валиков.
Толстостенная конструкция выполнена из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе.
Подогрев всей конструкции осуществляют до температуры 150-200°С в защитной среде с последующей выдержкой в течение 30-40 минут.
Облицовку разделки выполняют тонким слоем толщиной до 1,0 мм.
Облицовку проводят при силе тока до 80 А и скорости наплавки 3-4 м/час.
При устранении дефекта с размером его участка менее 20 мм разделку заваривают сварочной проволокой, изготовленной из пластичного хромоникелевого сплава.
При устранении дефекта с размером его участка более 20 мм разделку заваривают сварочной проволокой, изготовленной из сплава, близкого по прочности основному металлу.
Заварку проводят при силе тока до 160 А и скорости наплавки 8-10 м/час.
Технический результат - полное устранение трещиноподобного дефекта с получением ремонтного шва, прочно соединенного с основным металлом.
Пример реализации предлагаемого технического решения
Устранению дефекта подлежит толстостенная стальная конструкция, выполненная из высокопрочного трудно свариваемого материала, а именно из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе. Выявленный на поверхности конструкции трещиноподобный дефект разделывают до полного его удаления, что подтверждается капиллярной дефектоскопией. Затем конструкцию помещают в печь и подогревают в течение длительного времени до температуры 150-200°С с последующей выдержкой при ней не более 30-40 мин. Нагрев осуществляют в среде защитного газа, например аргона. Продолжительный подогрев позволяет прогреть толстостенную конструкцию и тем самым уменьшить склонность к появлению в ней концентраторов напряжения при выполнении заварки разделки дефекта, а также позволяет очистить ее поверхность от газовых составляющих.
Далее на поверхности основного металла, граничащей с разделкой, осуществляют облицовку сварочными валиками методом наплавки тонким слоем толщиной до 1,0 мм пластичным гомогенным хромоникелевым сплавом. Используют мягкий импульсный режим наплавки, т.е. при силе тока до 80 А и скорости наплавки 3-4 м/час. Эта операция способствует предотвращению при заварке разделки возникновения трещин в зоне термического влияния на этой поверхности. Затем тем же сплавом и на том же режиме производят облицовку всей поверхности разделки таким же тонким слоем.
Облицовка пластичным сплавом разделки позволяет релаксировать напряжения в основном металле в процессе ее заварки.
Аргонодуговую заварку всего объема разделки хромоникелевым сплавом проводят также на импульсном режиме, причем ее заполнение ведут либо путем нанесения валиков с двух сторон разделки навстречу друг другу, либо обычным методом. При устранении дефекта с размером его участка менее 20 мм разделку заваривают сварочной проволокой, изготовленной из пластичного гомогенного хромоникелевого сплава, на том же режиме, что и при облицовке разделки. При устранении дефекта с размером его участка более 20 мм разделку заваривают сварочной проволокой, изготовленной из сплава, близкого по прочности основному металлу. Процесс проводят при силе тока до 160 А и скорости заварки 8-10 м/час.
При использовании указанной выше технологии ремонта трещиноподобных дефектов на толстостенных конструкциях были получены ремонтные швы, прочно связанные с основным металлом без наличия побочных дефектов.
При значительном размере ремонтного шва, в случае заварки разделки пластичным хромоникелевым сплавом, при эксплуатации конструкции возможно появление в зоне этого шва новых трещиноподобных дефектов, в связи с недостаточной прочностью сплава.
Промышленное применение
Предложенный способ может быть применен при ремонте дефектов в конструкциях, выполненных из сплавов с низкой пластичностью (δ<5%) и высокой прочностью (σ>120 кгс/мм2).
Claims (3)
1. Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных конструкциях, включающий выборку дефекта, разделку дефектного места, нагрев конструкции и аргонодуговую заварку разделки, при этом перед заваркой разделки выполняют облицовку поверхности конструкции, примыкающей к разделке дефекта, и облицовку разделки путем наплавки слоя пластичного материала толщиной до 1 мм, близкого по химическому составу металлу конструкции, при силе тока до 80 А и скорости наплавки 3-4 м/ч, причем при устранении дефекта с размером менее 20 мм заварку разделки осуществляют сварочной проволокой из пластичного гомогенного хромоникелевого сплава на том же режиме, что и при облицовке разделки, а при устранении дефекта с размером более 20 мм - сварочной проволокой из сплава, близкого по прочности металлу конструкции.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толстостенная стальная конструкция выполнена из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев конструкции осуществляют до температуры 150-200°С в защитной среде с последующей выдержкой 30-40 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006143348/02A RU2368481C2 (ru) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных деталях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006143348/02A RU2368481C2 (ru) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных деталях |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006143348A RU2006143348A (ru) | 2008-06-20 |
RU2368481C2 true RU2368481C2 (ru) | 2009-09-27 |
Family
ID=41169737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006143348/02A RU2368481C2 (ru) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных деталях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2368481C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568856C2 (ru) * | 2009-12-17 | 2015-11-20 | САЙПЕМ С.п.А. | Способ (варианты), ремонтное устройство и система для исправления кольцевого сварного соединения и трубоукладочное судно |
RU2686407C1 (ru) * | 2017-11-24 | 2019-04-25 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ ремонта стенки резервуара |
RU2734312C1 (ru) * | 2020-03-17 | 2020-10-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ ремонта металлических трубопроводов в полевых условиях и установка для его осуществления |
RU2769800C1 (ru) * | 2021-07-07 | 2022-04-06 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Способ устранения течей через трещиноподобные дефекты толстостенных металлоконструкций |
-
2006
- 2006-12-08 RU RU2006143348/02A patent/RU2368481C2/ru active IP Right Revival
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568856C2 (ru) * | 2009-12-17 | 2015-11-20 | САЙПЕМ С.п.А. | Способ (варианты), ремонтное устройство и система для исправления кольцевого сварного соединения и трубоукладочное судно |
RU2686407C1 (ru) * | 2017-11-24 | 2019-04-25 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ ремонта стенки резервуара |
RU2734312C1 (ru) * | 2020-03-17 | 2020-10-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ ремонта металлических трубопроводов в полевых условиях и установка для его осуществления |
RU2769800C1 (ru) * | 2021-07-07 | 2022-04-06 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Способ устранения течей через трещиноподобные дефекты толстостенных металлоконструкций |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006143348A (ru) | 2008-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6730927B2 (ja) | 段付き設計の溶接継手用作製物 | |
RU2368481C2 (ru) | Способ устранения дефектов, преимущественно трещин, в толстостенных стальных деталях | |
De Jesus et al. | Effect of tool geometry on friction stir processing and fatigue strength of MIG T welds on Al alloys | |
CN109865955B (zh) | G115大口径管手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊结合的焊接方法 | |
CN104084749A (zh) | 一种特别适于低合金及碳钢上堆焊层缺陷的现场焊接修复方法 | |
Salonitis et al. | CO 2 laser butt-welding of steel sandwich sheet composites | |
Chandrasekar et al. | Investigation on un-peened and laser shock peened weldment of Inconel 600 fabricated by ATIG welding process | |
RU2337803C2 (ru) | Способ ремонта труб магистральных газопроводов со стресскоррозионными трещинами | |
Kumar et al. | Characteristics of fiber laser weldments of two phases (α+ β) titanium alloy | |
Boob et al. | Study on effect of manual metal Arc welding process parameters on width of heat affected zone (HAZ) for Ms 1005 steel | |
JP2012115886A (ja) | 構造物の溶接方法 | |
RU2630080C2 (ru) | Способ ремонта отливок с применением дуговой сварки | |
Mician et al. | Repairs of damaged castings made of graphitic cast iron by means of brazing | |
Bahador et al. | Effect of filler metals on the mechanical properties of dissimilar welding of stainless steel 316L and carbon steel A516 GR 70 | |
Meneghetti et al. | Fatigue properties of austempered ductile iron-to-steel dissimilar arc-welded joints | |
Sołtysiak | Effect of laser welding parameters of DUPLEX 2205 steel welds on fatigue life | |
JP2007130654A (ja) | テンパービード工法 | |
RU2351449C2 (ru) | Способ исправления дефектов на деталях | |
Vaze et al. | Friction stir processing of aluminum alloy 5083 plate for cold bending | |
Paton et al. | Deformation-free welding of stringer panels of titanium alloy VT20 | |
Adamiec et al. | Repair of magnesium alloy castings by means of welding and pad welding | |
Kumar et al. | Development of laser welding process for reduced activation ferritic martensitic steel for Indian test blanket module | |
Cavallini et al. | Optimization of laser welding of dissimilar corrosion resistant alloys | |
RU2146988C1 (ru) | Способ сварки или наплавки жаропрочных высоколегированных сплавов | |
RU2262424C1 (ru) | Способ автоматической аргонно-дуговой импульсной сварки стальных труб неплавящимся электродом |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201209 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20211112 |