RU2469108C2 - Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки - Google Patents
Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469108C2 RU2469108C2 RU2010145491/02A RU2010145491A RU2469108C2 RU 2469108 C2 RU2469108 C2 RU 2469108C2 RU 2010145491/02 A RU2010145491/02 A RU 2010145491/02A RU 2010145491 A RU2010145491 A RU 2010145491A RU 2469108 C2 RU2469108 C2 RU 2469108C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrasonic
- welded joint
- ultrasound
- welded
- welding
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии сварки. Устройство содержит горелку с электродом, ультразвуковой магнитострикционный излучатель, ультразвуковой генератор и пьезоэлектрический ультразвуковой измерительный приемник. Ультразвуковой генератор соединен с ЭВМ и выполнен с возможностью обработки данных об амплитуде вошедшего в сварное соединение ультразвука. Пьезоэлектрический ультразвуковой измерительный приемник закреплен на поверхности сварного соединения и подключен к электронному блоку обработки сигнала. Блок обработки сигнала выполнен с возможностью передачи данных на ЭВМ об амплитуде ультразвука, вошедшего в сварное соединение. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности снятия остаточных напряжений в сварных соединениях металлов. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области технологии сварки и служит для снятия остаточных напряжений, возникающих в сварных соединениях в процессе сварки.
При сварке металлов, особенно сталей аустенитного класса, возникают высокие градиенты температур, которые приводят к возникновению остаточных напряжений как термических, так и структурных. Одним из основных источников возникновения остаточных сварных напряжений являются структурные превращения металла шва. Особенно большие остаточные напряжения возникают в тех случаях, когда в металле шва образуются структуры, имеющие высокую температуру превращения аустенита.
На величину образовавшихся при сварке напряжений оказывают влияние рациональный температурный цикл, последовательность проведения сварочных операций, подбор свойств свариваемого и электродного металлов, подогрев соединений перед сваркой. При подогреве металла в процессе сварки снижается тепловыделение при образовании сварного соединения. При этом уменьшается объем металла, в котором протекают пластические деформации и образуются растягивающие напряжения.
Для полного снятия остаточных напряжений температура подогрева должна быть близкой к температуре плавления металла, что практически невозможно. Кроме того, подогрев в процессе сварки требует больших затрат энергии, например электроэнергии, при подогреве с помощью электронагревателей в случае сварки трубопроводов больших диаметров.
Наиболее близким к предлагаемому устройству снятия остаточных напряжений является способ того же назначения, раскрытый в US 2281192 А, 27.08.2006. Согласно данному изобретению в процессе кристаллизации металла рядом с электродом (горелкой) устанавливается ультразвуковой магнитострикционный преобразователь, излучающий ультразвук, воздействие которого на расплав сварочной ванны приводит к практически полному снятию остаточных напряжений.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности снятия остаточных напряжений в сварных соединениях металлов, включающее воздействие ультразвука на металл ультразвуковым устройством.
Указанная задача решается за счет того, что рядом со свариваемым соединением на поверхности оборудования, рядом с ультразвуковым магнитострикционным преобразователем (излучателем), закреплен пьезоэлектрический ультразвуковой измерительный преобразователь (приемник), который в процессе обработки сварного соединения ультразвуком принимает ультразвуковые колебания, вошедшие в металл. Пьезоэлектрический ультразвуковой измерительный преобразователь (приемник) подключен к электронному блоку обработки сигнала, который передает данные об амплитуде ультразвука, вошедшего в сварное соединение в ЭВМ. Программное обеспечение ЭВМ, после обработки данных об амплитуде вошедшего в металл сварного соединения ультразвука, увеличивает или оставляет без изменения выходное напряжение на ультразвуковом генераторе, передаваемое на ультразвуковой магнитострикционный преобразователь (излучатель).
Эти явления приводят практически к полному снятию остаточных напряжений в сварных соединениях металлов.
Схема предложенного устройства представлена на рис.1.
В статическом режиме рядом со свариваемым соединением 1, на поверхности оборудования, на расстоянии 150-200 мм от сварочной головки (электрода) 2, закреплен пьезоэлектрический ультразвуковой измерительный преобразователь (приемник) 4, который в процессе обработки сварного соединения ультразвуком принимает ультразвуковые колебания, вошедшие в металл. Пьезоэлектрический ультразвуковой измерительный преобразователь (приемник) 4 подключен к электронному блоку обработки сигнала 7, который передает данные об амплитуде ультразвука, вошедшего в сварное соединение в ЭВМ 6. Программное обеспечение ЭВМ, после обработки данных об амплитуде вошедшего в металл сварного соединения ультразвука, увеличивает или оставляет без изменения выходное напряжение на ультразвуковом генераторе 5, передаваемое на ультразвуковой магнитострикционный преобразователь (излучатель) 3.
Ультразвуковой измерительный преобразователь (приемник) 4 не может быть расположен ближе 150 мм к свариваемому соединению 1 вследствие высокой температуры, приводящей к его расплавлению. Ультразвуковой измерительный преобразователь (приемник) 4 не может быть расположен дальше 200 мм от свариваемого соединения 1 вследствие затухания ультразвука в материале сварного соединения.
В динамическом режиме ультразвуковой магнитострикционный преобразователь 3 перемещается синхронно вместе с пьезоэлектрическим ультразвуковым измерительным преобразователем (приемником) 4, при перемещении сохраняется одинаковое расстояние от электрода (горелки) 2 до пьезоэлектрического ультразвукового измерительного преобразователя (приемника) 4.
Контроль величины ультразвуковых колебаний, вошедших в сварное соединение, повышает эффективность снятия остаточных напряжений в сварном соединении при его ультразвуковой обработке в процессе сварки.
Claims (1)
- Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки, содержащее горелку с электродом, ультразвуковой магнитострикционный излучатель, ультразвуковой генератор, соединенный с ЭВМ, выполненный с возможностью обработки данных об амплитуде вошедшего в металл сварного соединения ультразвука и передаваемого на ультразвуковой магнитострикционный излучатель, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено пьезоэлектрическим ультразвуковым измерительный приемником, который закреплен на поверхности сварного соединения и подключен к электронному блоку обработки сигнала, который выполнен с возможностью передачи данных на ЭВМ об амплитуде ультразвука, вошедшего в сварное соединение.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010145491/02A RU2469108C2 (ru) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010145491/02A RU2469108C2 (ru) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010145491A RU2010145491A (ru) | 2012-05-20 |
| RU2469108C2 true RU2469108C2 (ru) | 2012-12-10 |
Family
ID=46230158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010145491/02A RU2469108C2 (ru) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2469108C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU188681U1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-04-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство для сварки неплавящимся электродом с применением ультразвуковых колебаний |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111876585B (zh) | 2020-07-29 | 2021-08-13 | 北京理工大学 | 焊接残余应力产生过程的声波消减均化调控装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU399323A1 (ru) * | 1971-12-13 | 1973-10-03 | Способ газопламенной наплавки легкоплавких сплавов | |
| SU539713A1 (ru) * | 1975-06-02 | 1976-12-25 | Предприятие П/Я В-2302 | Способ уменьшени остаточных деформаций и напр жений при сварке |
| SU683873A1 (ru) * | 1977-01-31 | 1979-09-05 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Способ ультразвуковой обработки сварных швов |
| JPS56154293A (en) * | 1980-05-02 | 1981-11-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for repair of electric welded part of plated steel pipe |
| SU1222464A1 (ru) * | 1984-10-17 | 1986-04-07 | Предприятие П/Я М-5174 | Устройство дл ультразвуковой обработки |
| RU2281192C2 (ru) * | 2004-05-31 | 2006-08-10 | Обнинский Государственный Технический Университет Атомной Энергетики (ОИАТЭ) | Способ снятия остаточных напряжений в сварных соединениях металлов |
-
2010
- 2010-11-10 RU RU2010145491/02A patent/RU2469108C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU399323A1 (ru) * | 1971-12-13 | 1973-10-03 | Способ газопламенной наплавки легкоплавких сплавов | |
| SU539713A1 (ru) * | 1975-06-02 | 1976-12-25 | Предприятие П/Я В-2302 | Способ уменьшени остаточных деформаций и напр жений при сварке |
| SU683873A1 (ru) * | 1977-01-31 | 1979-09-05 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Способ ультразвуковой обработки сварных швов |
| JPS56154293A (en) * | 1980-05-02 | 1981-11-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for repair of electric welded part of plated steel pipe |
| SU1222464A1 (ru) * | 1984-10-17 | 1986-04-07 | Предприятие П/Я М-5174 | Устройство дл ультразвуковой обработки |
| RU2281192C2 (ru) * | 2004-05-31 | 2006-08-10 | Обнинский Государственный Технический Университет Атомной Энергетики (ОИАТЭ) | Способ снятия остаточных напряжений в сварных соединениях металлов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU188681U1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-04-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство для сварки неплавящимся электродом с применением ультразвуковых колебаний |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010145491A (ru) | 2012-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Grain fragmentation in ultrasonic-assisted TIG weld of pure aluminum | |
| CN105728930B (zh) | 超声波振动辅助焊接方法 | |
| Dai | Effects of high-intensity ultrasonic-wave emission on the weldability of aluminum alloy 7075-T6 | |
| JP5209749B2 (ja) | 抵抗溶接方法、抵抗溶接部材、抵抗溶接機とその制御装置、抵抗溶接機の制御方法とその制御プログラムおよび抵抗溶接の評価方法とその評価プログラム | |
| JP2016505856A (ja) | 金属部材残留応力を局部的に調整する方法及びシステム | |
| CN103143848B (zh) | 一种施加超声波与电弧复合的立焊方法 | |
| Zhang et al. | Effects of filler wire on residual stress in electron beam welded QCr0. 8 copper alloy to 304 stainless steel joints | |
| RU2469108C2 (ru) | Устройство для ультразвуковой обработки сварного соединения в процессе сварки | |
| JP2017136642A (ja) | 超音波溶接品質判断装置および方法 | |
| JP2006322749A (ja) | 液体金属用超音波トランスジューサ | |
| US8520470B2 (en) | Laser shock peening measurement system and method | |
| Wang et al. | Investigation of acoustic radiator affecting bubble-acoustic interaction in ultrasonic wave-assisted UWW at shallow water | |
| CN103834794A (zh) | 基于声磁耦合激励的反馈式残余应力定量调控装置 | |
| CN101982767A (zh) | 利用超声波激励发现混凝土隐裂纹的方法 | |
| Yan et al. | Effect of strain hardening and strain softening on welding distortion and residual stress of A7N01-T4 aluminum alloy by simulation analysis | |
| KR20180042538A (ko) | 가동원전 배관의 현장(IN-Situ) 유도가열 열처리 장치 | |
| RU2469109C2 (ru) | Ультразвуковое устройство для обработки сварных соединений металлов аустенитного класса в процессе автоматической сварки | |
| RU2451583C2 (ru) | Способ снятия остаточных напряжений в сварных соединениях металлов | |
| CN101200012A (zh) | 感应钎焊装置及感应钎焊方法 | |
| Wang et al. | Research on twin-arc TIG welding with ultrasonic excitation and its effect to weld | |
| Morgan et al. | Inspection of power plant headers utilizing acoustic emission monitoring | |
| JP2008100250A (ja) | 超音波打撃を用いた溶接方法及び装置 | |
| RU2268312C1 (ru) | Способ снятия остаточных напряжений в сварных соединениях циркуляционных трубопроводов аэс и тэс | |
| Meng et al. | Non-contact Detection of Debonding Defects in a Steel-Lead Adhesive Structure Using Laser Ultrasonic Technology. | |
| KR20130062765A (ko) | 마찰교반용접 및 마찰교반점용접 모니터링장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121120 |