При изготовлении сварных конструкций зачастую соединения обладают прочностными характеристиками, отличными от показателей основного металла. Существует несколько недостатков, свойственных всем сварочным процессам. При сварке возникает необходимость проводить снятие остаточных сварочных напряжений, так как они меняют запас прочности сплава. Также во время сварки происходит искажение геометрии сварных изделий.
Существуют более сложные технологии изготовления металлоконструкций: обкатка сварных соединений роликами, термическая обработка, проковка швов и проч. Однако они нередко не только не устраняют недостатки сварки, но и усугубляют их. В связи с возникновением дополнительных концентраторов механических напряжений снятие остаточных сварочных напряжений становится более актуальным.
Снятие остаточных сварочных напряжений осуществляется двумя методами: с помощью ультразвуковых колебаний и вибраций на низких частотах. Низкочастотная виброобработка снижает напряжения и стабилизирует геометрические размеры сварной конструкции. Она проводится с помощью специального комплекса упрочняющей виброобработки. Ультразвуковая проковка швов методом пластической деформации, как и виброобработка, дает возможность стабилизировать структуру металла и снизить сварочные напряжения. Для обработки сварных соединений применяется ультразвуковая установка.
Виброобработка и обработка ультразвуком предусматривают:
- стабилизацию структуры металла, ее улучшение;
- уменьшение сварочных деформаций, а также деформаций, возникающих в процессе эксплуатации;
- снятие напряжений нагрузки, собственных напряжений в соединении;
- приведение циклической долговечности в соответствие с уровнем основного металла;
- перераспределение остаточных напряжений – как в самом шве, так и в околошовной области.
Ультразвуковая обработка для снятия остаточных механических напряжений относится к методу пластической деформации, но процесс проходит на ультразвуковой частоте. Ультразвуковая обработка швов специальным инструментом позволяет снизить механические напряжения и стабилизировать структуру металла в сварном соединении
Результаты исследований свидетельствуют о достаточно высокой эффективности ультразвуковой обработки.
Исследования коррозионных свойств сварных соединений в морской среде показали, что ультразвуковая обработка повышает сопротивляемость сварного соединения коррозии в несколько раз.
Ультразвуковая обработка:
-снижает концентрации напряжений нагрузки в сварном соединении;
-создает на обрабатываемой поверхности упрочняющий слой с повышенной сопротивляемостью к образованию трещин;
-выгодно перераспределяет остаточные сварочные напряжения в сварном шве и околошовной зоне;
-циклическая долговечность сварного соединения повышается до уровня основного металла;
- улучшает структуру металла и стабилизирует ее.
Комплекс для упрочняющей обработки сварных соединений
Подробнее ...
