СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
METHOD OF WELD JOINTS STRENGTHENING TREATMENT

Изобретение относится к технологии поверхностного наклепа для создания сжимающих напряжений на границах сварных швов, а именно к способам упрочняющей обработки сварных соединений, в частности рам тележек тепловозов.
Известен способ вибрационного снятия остаточных напряжений, при котором обрабатываемую деталь устанавливают на вибростенд, подвергают вибрационному воздействию и в процессе вибрационного снятия напряжений ведут непрерывный замер их величины неразрушающим методом, при этом остаточные напряжения замеряют в точках с экстремальными значениями напряжений растяжения и сжатия, результаты замеров суммируют по модулю, а процесс вибрационного снятия напряжений заканчивают при достижении минимальной величины суммы измерений (см. SU, №1281369, В23Р 25/00, 1987).
Недостатками известного способа являются длительность процесса обработки и невысокая эффективность.
Известен способ снятия механических напряжений в изделиях путем гидродробеструйной обработки, в процессе которой осуществляют ударные воздействия по поверхности изделия дробью, подаваемой струей рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости используют масла (см. В.В.Петросов. Гидродробеструйное упрочнение деталей машин и инструментов, 1977, с.13-18).
Недостатки известного способа заключаются в необходимости размещения изделия в закрытом объеме, что не всегда возможно, и промывки обработанной детали от масла. Кроме того, использование масла в качестве рабочей жидкости повышает степень пожароопасности.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ упрочняющей обработки сварных швов путем наклепа, заключающийся в том, что осуществляют механическую обработку сварных швов ударным пневматическим инструментом с образованием на поверхности сварных швов лунок (см. Кудрявцев И.В. и др. Упрочнение необработанных сварных швов методом поверхностного пластического деформирования. М.: Труды ЦНИИТМаш., №61, 1966, с.13-15).
Известный способ упрочняющей обработки сварных соединений не всегда обеспечивает в должной степени повышение усталостной прочности на границах сварных швов.
Технический результат, который может быть получен от использования заявленного изобретения, заключается в повышении усталостной прочности сварных соединений благодаря созданию сжимающих напряжений.
Указанный технический результат достигается в способе упрочняющей обработки сварных соединений путем наклепа, включающем механическую обработку сварных соединений ударным пневматическим инструментом с образованием на поверхности сварных соединений лунок, причем расстояние между смежными лунками составляет не более 0,4-0,5 диаметра лунки.
Наклеп производится при помощи многобойкового упрочнителя или пневмозубила с виброгасителем, изготовленного на базе пневматического отбойника, включающего: корпус, державку, пружину, пучок проволоки, крепежные детали. Пучок проволоки может быть круглым или плоским в зависимости от места упрочнения рамы тележки тепловоза и характера упрочняемого сварного соединения.
В качестве материала иглы используют пружинную проволоку, изготовленную из стали 65Г, 60С2 диаметром 2-3 мм и твердостью HRC 45-60. Рабочие концы проволок закругляют радиусом 0,8-2,5 мм. Зубило изготовляют из стали У7 HRC 45-60 с радиусом при вершине 2-3 мм.
Типы и характеристики пневматических молотков, применяемых для многобойкового упрочнения, приведены в таблице.
Таблица
Пневмомолоток
Число ударов в 1 мин
Длина пучков проволоки, мм
Масса, кг
Энергия удара, Дж
МП-4
1800
98
2,0
6
МП-6
1800
100
3,0
7,5
МР-22
1500
160-180
6,5
22
ИП-4009М
1500
170-180
6,8
22,5
Обработку сварных соединений ударным пневматическим инструментом с образованием на поверхности сварных соединений лунок ведут, выдерживая расстояние между смежными лунками не более 0,4-0,5 диаметра лунки.
2
Упрочняющий наклеп многобойковым устройством при соблюдении расстояния между лунками не более 0,4-0,5 диаметра лунки приводит к увеличению предела выносливости выше 18,5 кГ/мм (185 МПа).