Средство контроля и способ снятия остаточных сварочных напряжений

Отчёт о демонстрации возможностей сканера механических напряжений «StressVision Expert» при контроле перераспределения остаточных напряжений ультразвуковой ударной обработкой (УУО) с помощью технологического комплекса «Шмель.

Дата проведения испытаний: 29/11/2017

Место проведения контроля: ООО «Магнит плюс», г. Санкт-Петербург.

В испытаниях принимали участие представители: ООО «Магнит плюс», ООО «Феррологика», Petroleum Training Centre (Sudan).

Объект контроля: Прямоугольная пластина со стыковым сварным швом.

Цель демонстрации: Оценка качества перераспределения неоднородности остаточных сварочных напряжений с помощью сканера механических напряжений «StressVision Expert» до и после применения технологического комплекса «Шмель» для УУО.

Средство контроля и способ снятия остаточных сварочных напряжений.

Сканер механических напряжений «StressVision Expert» (рис.1.) ID: 9B7B7C01000024.

Технологический комплекс «Шмель» для ультразвуковой ударной обработки (УУО) (Рис.2.).

Рис.1. Внешний вид сканера механических напряжений «StressVision».

Рис.2. Внешний вид технологический комплекс «Шмель».

Выходной сигнал магнитоанизотропного преобразователя сканера механических напряжений «StressVision Expert» по результатам сканирования пропорционален разности главных механических напряжений (РГМН) . Согласно критерию наибольших касательных напряжений (критерию пластичности Треска) пластические деформации металлов и сплавов наступают тогда, когда наибольшее касательное напряжение достигает некоторого определенного значения: .

Без калибровки при одноосном нагружении экспериментальных образцов из конкретных марок стали с заданной структурой результат сканирования РГМН представлен в у.е.

Остаточные сварочные напряжения, вызванные тепловыми воздействиями в процессе сварки и после остывания металла, образуют область растягивающих напряжений вдоль сварного шва с переходом через зону термического влияния в область сжимающих напряжений основного металла. Результаты сканирования остаточных напряжений с помощью сканера механических напряжений «StressVision» не противоречат классической теории сопротивления материалов и сварочных напряжений и деформаций в сварных соединениях (рис.3).

Рис.3. а) Продольные и б) поперечные остаточные сварочные напряжения для стыкового сварного соединения

На объект контроля (без зачистки поверхности и без контактной жидкости) наносится координатная сетка в узлах которой проводится процесс сканирования преобразователем прибора «StressVison». Фотография объекта контроля с нанесенной координатной сеткой представлена на рисунке 4.

В настройки прибора «StressVision» вводятся параметры зоны контроля: количество строк, точек, расстояние между точками по Х и Y, после чего прибор готов к работе. Сканирование зоны осуществляется в ручном режиме путём переноса преобразователя строго по координатам и нажатием кнопок проведения измерения на измерительном блоке прибора.

Результат сканирования представлен в виде картограмм РГМН в поверхностном слое, включающий в себя усредненный результат по глубине от 0 до 3 мм, и глубоком слое – от 0 до 6 мм.