Термическая обработка сварных конструкций

06-04-2024

За последние годы ЦНИИТмашем совместно с заводами тяжелого машиностроения проведены научно-исследовательские работы по термической обработке сварных конструкций путем местного индукционного нагрева токами промышленной частоты (ТПЧ) сварного соединения вместо общего нагрева всей конструкции.

Способ индукционного нагрева металлов ТПЧ благодаря работам этого института находит все большее применение на заводах отрасли для снятия внутренних напряжений, нормализации и других видов термической обработки сварных конструкций. Он значительно дешевле общей термической обработки и намного сокращает длительность изготовления конструкции.

На Уралмашзаводе первый опыт термической обработки сварных соединений был осуществлен на буровых колоннах шахтопроходческой машины. Звенья буровой колонны длиной 20 м сваривали из отдельных обечаек диаметром 550 мм со стенками толщиной 20 мм. При сварке таких обечаек в сварном шве и околошовной зоне образуются остаточные напряжения, близкие по величине к пределу текучести материала.

Материал обечаек — сталь ЮХСНД, поэтому существенное значение имеет также явление подколки околошовной зоны.

Нагрев до температуры 650° С всего звена буровой колонны для снятия напряжений в сварных швах был нежелателен из-за ее большой длины и неизбежности коробления. Поэтому было принято решение проводить местную индукционную термическую обработку кольцевых швов ТПЧ.

Термическую обработку проводили с помощью разъемного кольцевого индуктора, питающего от понижающего трансформатора мощностью 180 кВ-А. Для увеличения коэффициента мощности установки были использованы конденсаторные батареи. Параметры термической обработки: температура нагрева 620—650° С, ширина зоны нагрева 120 мм, скорость нагрева 400° С/ч, время выдержки при 620—650° С 2 ч, охлаждение после нагрева и выдержка на воздухе под слоем асбеста.