Файл: Сагалевич, В. М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений.pdf

верхности оболочки так, чтобы образующая оболочки занимала положение, являющееся зеркальным отраже­ нием ее профиля, полученного при прокатке в свобод­ ном состоянии, то можно получить оболочку с прямо­ линейной образующей (рис. 21, б).

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОКАТКИ СВАРНЫХ ШВОВ

Требования к оборудованию для прокатки сварных швов определяются габаритными размерами конструк­ ций, их формой, расположением швов, назначением об­ работки и могут быть удовлетворены только при исполь­ зовании механизма, специально предназначенного для прокатки швов. Для создания работоспособной конст­ рукции необходимо четкое представление о требованиях, предъявляемых к таким установкам, и знание условий работы на них.

Основные требования к машинам для прокатки швов могут быть сформулированы следующим образом:

1. Размеры и конструкция станины и привода долж­ ны обеспечивать возможность прокатки швов требуемо­ го типа (продольных, кольцевых) в зависимости от за­ данных пределов изменения размеров оболочек.

55

5.Скорость прокатки не следует задавать выше 1,5— 2,5 м/мим.

6.Материал и обработка роликов должны обеспечи­

вать гладкую рабочую поверхность твердостью HRC 60. Возможные схемы привода движения и взаимного расположения роликов и изделий приведены в литера­ туре [15]. Простейшие машины (рис. 23) имеют грузорычажиый привод давления и электрический привод вращения роликов. Они рассчитаны иа усилия до 6 тс и применяются для устранения деформаций кольцевых и прямолинейных швов оболочек диаметром от 150 мм. Вылет хобота машин 1200—1800 мм позволяет обраба­ тывать швы достаточно большой протяженности. Более мощные машины имеют и более развитые сечения консо­ лей, что затрудняет прокатку оболочек малого диаметра. Так, например, для машины РС-3 (рис. 23, а) минималь­ ный размер диаметра обечайки, которая может быть надета на нижний хобот, составляет 500 мм. Для обес­ печения возможности прокатки на этой машине продоль­ ных и кольцевых швов обечаек малого диаметра вместо верхней головки может быть установлен сменный узел

Рис. 23. Схема машины МВТУ-РС-3 для для прокатки малогабаритных обечаек (б) и швов

56

(рис. 23,6). При расположении консольного хобота этого узла вдоль корпуса машины прокатке подверга­ ются продольные швы, при расположении его поперек корпуса — кольцевые швы. В обоих случаях привод осуществляется за счет принудительного вращения толь­ ко нижнего ролика, в то время как верхний ролик внутри обечайки вращается свободно. При прокатке

57

Г л а в а III

ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Способ высокоскоростного деформирования мате­ риалов относится к числу новых способов их обработки. Наибольшее распространение он получил в обработке металлов давлением.

Ударное деформирование шва также представляет собой не что иное, как последовательно повторяющуюся осадку металла. Некоторая аналогия процессов, проис­ ходящих при проковке сварных соединений, с операция­ ми осадки и родственными ей позволяет использовать имеющиеся данные по обработке металлов давлением для устранения сварочных деформаций.

Скорости деформирования металлов по диапазону их применения в промышленных целях могут быть раз­ делены на три диапазона: а) малые скорости деформи­ рования 1—7 м/с (верхний предел соответствует обыч­ ной проковке); б) средние скорости деформирования 6—100 м/с — наиболее широко применяемые в настоя­

Наиболее эффективной является обработка металлов в среднем и высоком диапазоне скоростей. Применитель­ но к сварным швам разработан метод высокоскорост­ ного ударного деформирования [24, 28].

Для обоснованного выбора режимов высокоскорост­ ного ударного деформирования сварных соединений не­ обходимы экспериментальные данные по совместному влиянию скорости и частоты нагружения на единицу энергии деформирования и характер распределения остаточных напряжений в диапазоне практически при­ меняемых скоростей высокоскоростного нагружения.

60

КОНСТРУКЦИЯ и ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УДАРНОГО УСТРОЙСТВА

В качестве основного элемента для создания ударно­ го устройства может быть применен обычный пневмо­ молоток, преобразующий энергию сжатого воздуха в механическую работу. Однако серийно выпускаемые ударные инструменты при оптимальном режиме работы обеспечивают скорость удара не более 10 м/с.

Для повышения начальной скорости удара бойка не­ обходимо его оборудовать механическим ускорите-

лем [24].

Выбранный тип ударного устройства, наряду с воз­ можностью получения местной пластической деформации п простотой конструкции, позволяет плавно дозировать энергию и скорость деформирования, а тем самым осу­ ществлять необходимую пластическую деформацию. Это

61

пространство над поршнем В и гонит поршень-удар­ ник, который отдает запасенную мм энергию в момент удара торцу первого элемента механического ускори­ теля. В момент удара срабатывает не показанное на схеме распределительное устройство, и воздух, попав­ ший ранее в полость над ударником через отверстие Б, начинает проникать через отверстие Г в полость под

ударником и гнать его назад: происходит холостой ход. Одновременно с началом холостого хода производится последовательная передача ударного импульса от пер­ вого элемента второму, третьему и т. д. Когда ударник снова дойдет до верхней мертвой точки, воздухорас­ пределительное устройство сработает и ударник осу­ ществит следующий удар. Этот цикл будет повто­ ряться. Отработанный воздух выбрасывается в атмо­ сферу через отверстие Д.

Величина энергии и скорости удара, сообщенной ударником первому элементу механического ускорителя (рис. 26), определяется давлением сжатого воздуха Ро, поступающего в пневмоцилиндр, массой ударника GyÄ

идлиной пути до удара. Частота следования ударных импульсов также зависит от давления сжатого воздуха

иконструктивных размеров пневмомолотка.

При передаче кинетической энергии каждого удара от одного элемента механического ускорителя к другому происходит ступенчатое уменьшение энергии удара и изменение скорости вследствие изменения конфигурации и размеров соударяющихся тел. Величина потерь энер­ гии и скорости удара механическим ускорителем, при прочих равных условиях, будет определяться энергией и скоростью удара ударника о торец первого элемента ускорителя, т. е. для данного пневмомолотка — давлени­ ем сжатого воздуха.

62