Оборудование для снятия и контроля остаточных сварочных напряжений

Снятие остаточных напряжений методом ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ (вибрационного старения).

Практика изготовления сварных металлоконструкций показывает, что итоговая конструкция часто имеет иные прочностные характеристики, чем основной исходный металл. Кроме того, образование остаточных сварочных напряжений изменяет запас прочности сварных соединений, а деформации, вызванные сваркой, искажают геометрию сварных изделий. Перечисленные факторы являются основными специфическими недостатками, свойственными в той или иной мере всем известным процессам сварки. Остаточные сварочные напряжения могут способствовать развитию различных дефектов металла, что влечет за собой аварийные ситуации.

Широко известным способом снижения напряжений является термическая обработка (отпуску). Однако присущие термообработке недостатки, связанные с высокой энергоемкостью, с межцеховыми перевозками, неоднозначным воздействием температуры на прочностные свойства материала, дополнительными мерами по снятию окалины ограничивают применение этого метода на производстве. В некоторых случаях, например, при больших габаритах конструкции, на этапе финишной механической обработки термическая обработка практически неприменима.

Низкочастотная вибрационная обработка (НВО), как один из известных способов снижения остаточных напряжений, свободна от недостатков термической обработки, менее энергоемка (практически ниже на два порядка), не требует для своего применения капитальных затрат и может выполняться на рабочем месте, где изготавливается изделие. Рациональный выбор технологических режимов обработки (виброусилие, время и частота) не приводит к снижению ресурса обрабатываемых изделий.

Вибрационный способ снятия остаточных напряжений и деформаций (вибрационное старение), основан на обработке изделий в резонансном режиме, переменными напряжениями, достаточными для протекания упругопластических деформаций металла.

Механизм НВО: Остаточные напряжения образуются в кристаллических телах как следствие пластической деформации кристаллов. Для стабилизации напряженного состояния детали ей сообщается энергия колебаний при виброобработке. Возникающие в результате воздействия дополнительные напряжения суммируются с начальными остаточными, затем чего в поликристаллическом материале происходят сдвиги кристаллической решетки, которые сопровождаются перераспределением напряжений. При этом молекулы приходят в равновесное положение, а напряжения в пределах зерен и по их границам уменьшаются.