RU2547066C1 - Arc welding of metals - Google Patents
Arc welding of metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547066C1 RU2547066C1 RU2013142051/02A RU2013142051A RU2547066C1 RU 2547066 C1 RU2547066 C1 RU 2547066C1 RU 2013142051/02 A RU2013142051/02 A RU 2013142051/02A RU 2013142051 A RU2013142051 A RU 2013142051A RU 2547066 C1 RU2547066 C1 RU 2547066C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- arc welding
- cycle
- frequency
- application
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии сварки, а именно к способам снятия остаточных напряжений, возникающих в сварных соединениях в процессе сварки и, как следствие, приводящих к снижению показателей прочности и надежности всей конструкции в целом.The invention relates to the field of welding technology, and in particular to methods of relieving residual stresses arising in welded joints during the welding process and, as a result, leading to a decrease in the strength and reliability of the whole structure as a whole.
Возникновение остаточных напряжений в зоне сварных соединений в первую очередь связано с неравномерностью нагрева свариваемой детали, а также с неодновременностью протекания процессов кристаллизации металла сварного шва.The occurrence of residual stresses in the zone of welded joints is primarily associated with uneven heating of the welded part, as well as the non-simultaneity of crystallization of the weld metal.
На сегодняшний день традиционным способом снятия остаточных напряжений и повышения качества сварных соединений является проведение различных типов термических операций: отпуска, отжига, нормализации. Недостатками данного типа операций является их неэкологичность и высокая энергоемкость. Также они труднореализуемы для обработки крупногабаритных конструкций.Today, the traditional way to relieve residual stresses and improve the quality of welded joints is to carry out various types of thermal operations: tempering, annealing, and normalization. The disadvantages of this type of operation is their non-environmental friendliness and high energy intensity. They are also difficult to handle for large structures.
Одним из альтернативных способов снятия остаточных напряжений является вибрационная обработка конструкций, суть которой заключается в наложении на обрабатываемую конструкцию вибрационных колебаний, параметры которых (амплитуда и частота), а также время наложения колебаний (в процессе сварки или после) определяются эффектом, которого требуется достичь, и способом сварки.One of the alternative methods for relieving residual stresses is vibration processing of structures, the essence of which is the application of vibrational vibrations to the structure being processed, the parameters of which (amplitude and frequency), as well as the time of application of the vibrations (during or after welding) are determined by the effect to be achieved, and welding method.
В качестве прототипа принят способ снятия напряжений сбегающей кромкой, включающий наложение циклической вибрационной нагрузки на сварной шов в процессе сварки (Pat. 6223974 USA Trailing edge stress relief process (TESR) for welds / Madhavji A. - Publ. 01.05.2001). Наложение вибрационной нагрузки с частотой 400 Гц осуществляется с помощью пневматического вибрационного устройства.As a prototype, a running edge stress relieving method has been adopted, including applying a cyclic vibration load to the weld during the welding process (Pat. 6223974 USA Trailing edge stress relief process (TESR) for welds / Madhavji A. - Publ. 05/01/2001). The application of a vibrational load with a frequency of 400 Hz is carried out using a pneumatic vibrating device.
Данный способ имеет следующий существенный недостаток:This method has the following significant drawback:
вследствие наложения колебаний на одной определенной частоте существенно ограничивается диапазон достигаемых эффектов, а иногда и эффективность обработки в целом.due to the imposition of oscillations at one particular frequency, the range of effects achieved, and sometimes the processing efficiency as a whole, is significantly limited.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности снятия остаточных напряжений, а также расширение диапазона достигаемых эффектов обработки.The technical result of the invention is to increase the efficiency of removing residual stresses, as well as expanding the range of achievable processing effects.
Технический результат достигается тем, что в способе дуговой сварки металлов, включающем наложение циклической вибрационной нагрузки на кристаллизующийся металл сварочной ванны посредством вибрационного устройства согласно изобретению частоту вибрационной нагрузки в течение одного цикла ее наложения изменяют по линейному закону в диапазоне от 50 до 250 Гц. Цикл наложения вибрационной нагрузки при ручной дуговой сварке штучными электродами составляет 1 секунду. Цикл наложения вибрационной нагрузки при полуавтоматической сварке в среде защитных газов составляет 0,7 секунды.The technical result is achieved by the fact that in the method of arc welding of metals, comprising applying a cyclic vibrational load to the crystallizing metal of the weld pool by means of a vibrating device according to the invention, the frequency of the vibrational load during one cycle of its application varies linearly in the range from 50 to 250 Hz. The cycle of applying the vibration load for manual arc welding with piece electrodes is 1 second. The cycle of applying the vibration load during semi-automatic welding in a shielding gas medium is 0.7 seconds.
Так, при проведении исследований по влиянию вибрационных колебаний в диапазоне 50-200 Гц (всего было проведено 5 опытов с шагом частоты 50 Гц) на свойства сварных соединений из стали 09Г2С толщиной 10 мм нами было установлено, что максимальное снижение дисперсности структуры различных участков сварного шва, а также размеров зерна зоны термического влияния наблюдается при частоте 200 Гц, а максимальное увеличение прочностных свойств металла сварного шва и максимальное снижение уровня остаточных напряжений 3-го рода при частоте обработке 150 Гц [Каретников Д.В. Повышение надежности сварного нефтегазового оборудования из низколегированных сталей, работающего в условиях значительного перепада температур / Д.В. Каретников, Р.Г. Ризванов, A.M. Файрушин, К.С. Колохов // Сварочное производство. - 2012. - Т6. - С. 40-48].So, when conducting studies on the influence of vibrational vibrations in the range of 50-200 Hz (a total of 5 experiments were carried out with a frequency step of 50 Hz) on the properties of welded joints made of 09G2S steel with a thickness of 10 mm, we found that the maximum reduction in the dispersion of the structure of various sections of the weld and also grain sizes of the heat-affected zone is observed at a frequency of 200 Hz, and the maximum increase in the strength properties of the weld metal and the maximum decrease in the level of residual stresses of the 3rd kind at a processing frequency of 150 Hz [Kar etnikov D.V. Improving the reliability of welded oil and gas equipment from low alloy steels operating in conditions of significant temperature difference / D.V. Karetnikov, R.G. Rizvanov, A.M. Fireushin, K.S. Kolokhov // Welding production. - 2012. - T6. - S. 40-48].
Способ поясняется чертежом, на котором представлен график изменения частоты вибрационного устройства. Частота колебаний вибрационного устройства f за один период его работы t изменяется в диапазоне от 50 до 250 Гц. Период работы вибрационного устройства t определяется исходя из физико-химических особенностей сварочного процесса (длины сварочной ванны, частоты ее гидродинамических колебаний и т.д.) и для ручной дуговой сварки штучными электродами составляет 1 секунду, для полуавтоматической сварки в среде защитных газов - 0,7 секунды.The method is illustrated in the drawing, which shows a graph of the frequency variation of the vibrating device. The vibration frequency of the vibrating device f for one period of its operation t varies in the range from 50 to 250 Hz. The period of operation of the vibration device t is determined based on the physicochemical characteristics of the welding process (length of the weld pool, the frequency of its hydrodynamic vibrations, etc.) and for manual arc welding with piece electrodes is 1 second, for semi-automatic welding in shielding gases - 0, 7 seconds
Таким образом, проведение вибрационной обработки с изменением частоты колебаний вибрационного устройства по линейному закону в диапазоне от 50 до 250 Гц позволяет расширить диапазон достигаемых эффектов обработки и повысить ее результативность.Thus, carrying out vibration processing with a change in the vibration frequency of the vibrating device according to a linear law in the range from 50 to 250 Hz allows you to expand the range of achievable processing effects and increase its effectiveness.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142051/02A RU2547066C1 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Arc welding of metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142051/02A RU2547066C1 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Arc welding of metals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547066C1 true RU2547066C1 (en) | 2015-04-10 |
RU2013142051A RU2013142051A (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53282204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013142051/02A RU2547066C1 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Arc welding of metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547066C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2088269A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-09 | Martin Eng Co | Vibrational stress relief |
US5242512A (en) * | 1992-03-13 | 1993-09-07 | Alloying Surfaces, Inc. | Method and apparatus for relieving residual stresses |
US6223974B1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-05-01 | Madhavji A. Unde | Trailing edge stress relief process (TESR) for welds |
RU2424885C1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method of decreasing residual strain in welded metal joints |
RU2451583C2 (en) * | 2010-01-11 | 2012-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Приборостроительный завод" | Method of decreasing residual strain in welded metal joints |
RU2477202C1 (en) * | 2011-07-06 | 2013-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method of removing residual stresses in annular weld joints of metals in hidden arc welding and device to this end |
-
2013
- 2013-09-13 RU RU2013142051/02A patent/RU2547066C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2088269A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-09 | Martin Eng Co | Vibrational stress relief |
US5242512A (en) * | 1992-03-13 | 1993-09-07 | Alloying Surfaces, Inc. | Method and apparatus for relieving residual stresses |
US6223974B1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-05-01 | Madhavji A. Unde | Trailing edge stress relief process (TESR) for welds |
RU2424885C1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method of decreasing residual strain in welded metal joints |
RU2451583C2 (en) * | 2010-01-11 | 2012-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Приборостроительный завод" | Method of decreasing residual strain in welded metal joints |
RU2477202C1 (en) * | 2011-07-06 | 2013-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method of removing residual stresses in annular weld joints of metals in hidden arc welding and device to this end |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013142051A (en) | 2015-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103757197B (en) | For eliminating high-frequency vibration aging system and the method for small size component unrelieved stress | |
JP6210151B2 (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method | |
Tamasgavabari et al. | The effect of harmonic vibration with a frequency below the resonant range on the mechanical properties of AA-5083-H321 aluminum alloy GMAW welded parts | |
RU2424885C1 (en) | Method of decreasing residual strain in welded metal joints | |
Rao et al. | Review on residual stresses in welded joints prepared under the influence of mechanical vibrations | |
RU2477202C1 (en) | Method of removing residual stresses in annular weld joints of metals in hidden arc welding and device to this end | |
RU2547066C1 (en) | Arc welding of metals | |
Bade et al. | Experimental investigation on influence of electrode vibrations on hardness and microstructure of 1018 mild steel weldments | |
Fueki et al. | Improving the fatigue limit and rendering a defect harmless by laser peening for a high strength steel welded joint | |
JP5052918B2 (en) | Welded joint, welded structure excellent in crack initiation propagation characteristics, and method for improving crack initiation propagation characteristics | |
Rao et al. | Effect of vibratory weld conditioning on residual stresses and weld joint properties: a review | |
RU2451583C2 (en) | Method of decreasing residual strain in welded metal joints | |
JP2017094396A (en) | Ultrasonic impact treatment method | |
Tatar et al. | Vibratory Stress Relief of Welded Austenite Stainless Steel Plates: Numerical and Experimental Approach | |
RU2280547C2 (en) | Residual stresses releasing method for welded metallic joints | |
Jármai et al. | Cost savings using different post-welding treatments on an I-beam subject to fatigue load | |
RU2268312C1 (en) | Method of removal of residual stresses in welded joints of circulating pipe lines of atomic and thermal power stations | |
JP6314670B2 (en) | Structure with excellent fatigue characteristics | |
RU2281192C2 (en) | Method of removing residual stresses in metal welded joints | |
RU2492037C1 (en) | Method of decreasing residual strain in welded metal joints of pipelines | |
Lafta et al. | Experimental Investigation of Vibration Stress Relief of A106 Steel Pipe T-Welded Fittings | |
JP6042074B2 (en) | Ultrasonic shock treatment method | |
Zhang et al. | FES of the effect of free vibration treatment on fatigue damage recovery for notched copper film | |
RU2444423C1 (en) | Method of relieving residual weld stress in pipe wielded butt joints | |
JP3872742B2 (en) | UOE steel pipe manufacturing method with excellent formability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150914 |