Технологии производства работ по ремонту трещин с помощью индукционной пайки

Технологии, основанные на методе создания структурного барьера

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

9.1.

9.1.1. Создание структурного барьера на пути развития усталостных трещин (типа Т-9 и Т-10) достигается путем локального нагрева металла с последующей механической проковкой.

9.1.2. Данную технологию следует применять для торможения развития малых трещин и предотвращения развития трещин при выходе из сварного шва в основной металл стенки главных и продольных балок проезжей части сварных металлических пролетных строений.

9.1.3. Физическая сущность технологии. Локальный индукционный нагрев зоны металла диаметром 30 – 50 мм с центром в устье трещины создает зону сжимающих напряжений на пути развития трещины, препятствующих ее дальнейшему развитию. При высокочастотной механической проковке зоны перехода сварного шва в основной металл, в тонком поверхностном слое металла образуется субмикрокристаллическая структура, состоящая из дисперсных субзерен и препятствующая образованию микротрещин и, как следствие, повышающая долговечность сварных соединений эксплуатируемых металлоконструкций. Высокая скорость индукционного нагрева позволяет совместить эти две технологии и значительно увеличить эффект торможения развития трещин.

9.1.4. Оборудование: высокочастотная установка индукционного нагрева (мощностью не мене 60 кВт), выносной плоский трех витковый индуктор с водоохлаждаемым кабелем – магнитопроводом, магнитная площадка-держатель, пирометр для контроля температуры нагрева, дизельная электростанция мощностью не менее 27 кВт, компрессор, молоток пневматический.

9.1.5. Подготовка поверхности: поверхность металла должна быть очищена механическим способом от краски, коррозии и загрязнений не менее чем на 200 мм (по радиусу) во все стороны от устья трещины.

9.1.6. Технология выполнения работ: Выносной индуктор, при помощи магнитной площадки-держателя, устанавливают на расстоянии 1 – 1,5 мм от поверхности металла, таким образом, чтобы центр индуктора находился в вершине (устье) трещины. Луч лазерного пирометра (для контроля температуры) наводят на металл в центре индуктора. Скорость нагрева должна быть 70 – 80˚С в секунду. Температура нагрева 750 – 800˚С. При возможности двухстороннего доступа к конструкции – нагрев выполняют с одной стороны, а проковку – с другой стороны стенки балки, затем процедуру повторяют со сменой сторон нагрева и проковки. В случае если доступ возможен только с одной стороны, или трещина не вышла на вторую сторону, нагрев и проковку выполняют с одной стороны балки. Процесс организуют таким образом, чтобы время между окончанием нагрева и началом проковки не превышало 10 секунд. Процесс проковки начинают от зоны перед трещиной и продолжают последовательно вдоль каждого из «берегов» трещины.

9.1.7. Поверхностной обработке подвергают места с концентраторами напряжений, в основном, за устьем трещины, границы шва и основного металла и прилегающие к ним участки.

9.1.8. Проковку производят после индукционного нагрева. Обработанную поверхность не следует больше подвергать температурным воздействиям выше 200°С. При необходимости выполнения сварочных работ вблизи прокованной поверхности, следует принимать специальные меры по её охлаждению или выполнять повторную обработку.

9.1.9. Перед упрочнением проковкой участки сварных швов и прилегающие зоны основного металла должны быть очищены от краски и ржавчины.

9.1.10. Длина прокованной зоны вдоль сварного шва должна быть не менее 15 – 20 мм; ширина участка проковки – 5 – 7 мм (диаметр бойка пневмомолотка). Диаметр бойка подбирается в зависимости от энергии удара пневмомолотка (для пневмомолотка с энергией удара 4 Дж, при рабочем давлении воздуха 7 – 8 атм., диаметр бойка – 6 мм). Обработку проковкой поверхностного слоя металла выполняют с формированием зоны вокруг устья трещины и зоны плавного перехода от сварного шва к поверхности основного металла («канавки»). Глубина зон проковки составляет от 0,10 до 0,15 мм. Металл после проковки должен иметь блестящую равномерно обработанную поверхность, без каких-либо пропусков. Особое внимание следует обращать на качество проковки в устье трещины и в местах перехода от сварных швов к основному металлу.

Технологии, основанные на методе создания конструктивного барьера