Метод за ремонт на пукнатини в метални конструкции
Използването се отнася до метод за ремонт на пукнатини в метални конструкции и може да се използва в различни индустрии по време на ремонтни и възстановителни работи. Методът включва заваряване на пукнатини чрез локално точково нагряване и претопяване на основния метал по дължината на пукнатината чрез машина за контактно точково или шевно заваряване. Заваряването се извършва от върха на пукнатината по цялата й дължина с припокриване на предишното образувано ядро с най-малко 30%. За облекчаване на заваръчните напрежения формованата сърцевина се нагрява в режим на термична обработка и се изковава на машина за контактно петно или шевно заваряване. 1 з.п. f-ly, 2 ил.
Чертежи към патент България 2378098
Изобретението се отнася до заваряването и може да се използва в различни отрасли за ремонт и възстановяване на ламаринени конструкции с пукнатини.
Известни методи за възстановяване на метални конструкции с пукнатини, състоящи се в това, че те се вкарват в допълнителни отвори, направени от противоположните страни на пукнатината, фиксиращи болтове, свързани помежду си или чрез система от свързващи елементи, или чрез специални пластинчати пружинни вложки, които покриват пукнатината от двете страни на конструкцията (виж A.S. СССР № 1366343, клас B23R 6/00, 1986 г.; AS СССР No 1442354 , клас B23R 6/00, 1988; патент България No 1343689, клас B23R 6/00, 1985; AS СССР No 1496980, клас B23R 6/04, 1987).
Недостатъците на всички известни методи са значителната сложност на прилагания метод за възстановяване на метални конструкции, тяхната изключително ниска ефективност и ниска надеждност на конструкцията след възстановяване.
Известни са и методи за възстановяване на метални конструкции с пукнатини, прилагащи заварени методи, които използват наслагващи плочи за заваряване.пукнатини (виж Вошчанов К.П. Ремонт на оборудване чрез заваряване. М .: Машиностроение, 1967. С. 74-76).
Недостатъците на известните методи са значителната сложност, тромавостта и ниската производителност на реализирания от тях метод, изключително ограничената функционалност и обхват.
Известни методи за ремонт на метални конструкции с пукнатина, при които дефектната зона се отстранява и се заваряват петна под формата на набор от стоманени листове със страни, близки до прав ъгъл (виж A.S. СССР № 1498598, клас B23R 6/00, 1989; A.S. СССР № 2012474, C. V24R 6/00, 1999 4; A.S. СССР № 15 39035, клас B23R 6/04, 1990 г.; A.C. СССР № 1391856, клас B23R 6/04, 1988 г.), или набор от отделни плочи е заварен към ръбовете в реда на увеличаване на техния размер (виж A.C. СССР № 1077160, клас B23R 6/04, 1984).
Недостатъкът на всички известни методи е значителната трудоемкост на техния метод за възстановяване на метални конструкции. Това се дължи на необходимостта от отстраняване на дефектната зона и почистване на ръбовете на листовия материал, производството и поставянето на лепенки, необходимостта от консумативни електроди за заваряване и др. Този метод практически може да се прилага само в изключителни случаи за ограничен тип конструкции.
Известни методи за ремонт на метални конструкции с пукнатина, при които дефектната зона се отстранява с газов нож или фреза, рендосване или други методи. Фаските се скосяват по ръба на изреза, отваряйки ги на удобна за заваряване страна, последвано от почистване. Пластирът се избира с размери, надвишаващи размерите на пукнатината, или пластирът-вложка се изрязва точно по контура на подготвения изрез със скосявания по ръбовете, или пластирът се заварява под формата на набор от стоманени листове със страни, близки до прав ъгъл. Чашковидните елементи са заварени, припокриващи се един с другприятел (виж A. S. СССР № 1754398, клас B23R 6/04, 1992 г.).
Недостатъците на метода за ремонт на конструкции с пукнатини са значителна сложност, ниска производителност, висока трудоемкост на ремонтните работи, консумация на материали, както и ограничен обхват.
Това се дължи на факта, че при заваряване на всяка плоча или елемент с форма на чаша се увеличава общият обем на отложения метал, потреблението на електроди и се появяват значителни напрежения при заваряване. Всички елементи с форма на чаша са с различен диаметър. Това означава, че за всеки размер за формоване са необходими поансон и матрица, пресово оборудване. Като се има предвид, че дефектните зони могат да бъдат с различни диаметри, ще е необходима широка гама от щанци и матрици с различни размери.
Най-близкият метод със същото предназначение до претендираното изобретение по отношение на комбинация от признаци е метод за ремонт на пукнатини в метални конструкции, включително последователно заваряване по цялата дължина на пукнатината (виж AS SU 1593876 клас B23R 6/04, 1990).
Недостатъците на прототипния метод са значителна сложност, ниска производителност, изключително ограничена функционалност и обхват. Това се дължи на необходимостта от изрязване на пукнатината чрез пробиване на редица проходни отвори по линията на пукнатината. Между дупките има джъмпери. Заваряването на разцепена пукнатина се извършва чрез последователно заваряване на всеки отвор по дължината на пукнатината. Във всеки отвор заваръчните шевове се нанасят по дълбочината на пукнатината чрез пълно разтопяване на кухината на отвора. Нанасянето на всяка перла се извършва чрез ръчно заваряване с къса дъга при температура 3200°C, като последователно електродът се придвижва към страната, обърната към заварчика.
Този технологичен процеспочти невъзможно за автоматизиране, последователното заваряване на дупки създава значителни напрежения при заваряване и е необходима топлинна обработка на шева. Методът може да се прилага само в изключителни случаи за ограничен тип конструкции.
Техническият резултат е опростяване на метода, увеличаване на неговата производителност, разширяване на технологичните възможности за ремонт, намаляване на трудоемкостта и разхода на материали, липсата на отложен метал, намаляване на температурата на топене повече от 2 пъти (1500 ° C срещу 3200 ° C при ръчно заваряване), което позволява да се запази в по-голяма степен съществуващата структура и състав на основния метал.
Посоченият технически резултат се постига с това, че при известния метод ремонтът на пукнатините се извършва чрез последователно заваряване по цялата дължина на пукнатината чрез ръчно електродъгово заваряване.
Особеността е, че пукнатините се заваряват чрез локално точково нагряване и претопяване на основния метал по протежение на пукнатината с контактна точкова или шевна заваръчна машина, а заваряването се извършва от върха на пукнатината по цялата й дължина с припокриване на предишното образувано ядро с най-малко 30%; за облекчаване на заваръчните напрежения, образуваната сърцевина се нагрява в режим на термична обработка и се изковава на машина за контактно място или шевна заваръчна машина.
Фигура 1 и фигура 2 схематично показват метод за ремонт на пукнатини в метални конструкции. Металната конструкция 1 съдържа пукнатина 2. Върхът на пукнатината 2 се покрива с електроди 3 и 4 на машина за контактно точково или шевно заваряване и се извършва заваряване (заваряване) по дължината на пукнатината 2.сърцевина 5. Всъщност пукнатината 2 отсъства в сърцевината 5. След това се извършва заваряване от върха на пукнатината 2 по цялата й дължина с припокриване на предишното образувано ядро 5 с най-малко 30% (виж фигура 2).
Същността на изобретението е следната: заваряването на пукнатина се извършва чрез локално точково нагряване и претопяване на основния метал по протежение на пукнатината чрез контактна точкова или шевна заваръчна машина, като заваряването се извършва от върха на пукнатината по цялата й дължина с припокриване на предварително образуваното ядро с най-малко 30%; за облекчаване на заваръчните напрежения, формованата сърцевина се нагрява в режим на термична обработка и се изковава на контактно място или машина за заваряване на шевове с преносими клещи.
Заваряването може да се извърши с произволен интервал между образуваните сърцевини, ако изискванията за експлоатация на конструкцията позволяват.
За облекчаване на заваръчните напрежения всяка формована сърцевина се нагрява в режим на термична обработка и се изковава на машина за контактно петно или шевно заваряване.
Процесът на заваряване (заваряване) на пукнатини може да бъде напълно автоматизиран (роботизиран). Отсъствието на наслоен метал придава естетическо усещане на ремонтираната метална конструкция.
Енергоспестяващата технология на предложения метод за ремонт на пукнатини в метални конструкции може да се използва в авиацията, при ремонта на автомобилни и селскостопански машини и др., Тъй като ремонтът на метални конструкции с пукнатини е опростен. Тук при ремонт не се изискват консумативи електроди, листови вложки, лепенки, които утежняват металната конструкция. Няма заварени и наплавени метали, както и импровизирани инструменти и материали: длето, свредла, бормашина, пламъчна резачка, пропан-бутан, кислород и др.
Методът за ремонт на пукнатини спестяваконсумация на енергия с 19 32% поради намаляване на точката на топене на метала от 3200°C (при ръчно заваряване) до 1500°C на машината за съпротивително заваряване.
ИСК
1. Метод за ремонт на пукнатини в метални конструкции, включващ последователно заваряване по цялата дължина на пукнатината, характеризиращ се с това, че пукнатината се заварява чрез локално точково нагряване и претопяване на основния метал по дължината на пукнатината с контактно място или машина за заваряване на шевове с образуване на монолитно ядро, след което заваряването се извършва от върха на пукнатината по цялата й дължина с припокриване на предишното образувано ядро с най-малко 30%.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че за облекчаване на заваръчните напрежения, формованата сърцевина се нагрява в режим на термична обработка и се изковава на машина за контактно петно или шевно заваряване.