Патент на изобретение № 2541209

Область использования

Изобретение относится к области энергомашиностроения и теплоэнергетики, в частности к ремонту энергетического оборудования, и может быть использовано для продления ресурса его ответственных деталей или элементов оборудования.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является максимальное увеличение остаточного ресурса ответственных и дорогостоящих металлических деталей или элементов энергооборудования после их восстановительного ремонта путем удаления части металла с поверхностными микроповреждениями. Достигаемым техническим результатом изобретения является возможность определения оптимальной величины глубины восстановительного удаления металла, обеспечивающей решение указанной задачи.

Указанные задача и технический результат достигаются тем, что при осуществлении способа ремонта металлических деталей с зарождающимися с поверхности микродефектами, включающего выявление зоны с опасной концентрацией микродефектов и удаление части металла путем зачистки указанной зоны с удалением окалины и металла с поверхности детали, достаточной для оптического исследования поверхности указанной зоны, согласно изобретению последовательно удаляют по меньшей мере два поверхностных слоя металла в указанной области оптического исследования с определением поверхностной плотности (N_s)_i расположения микродефектов после удаления каждого из указанных слоев, для исследуемой области по полученным значениям (Ν_s)_i, на разных глубинах h_i их залегания от начальной зачищенной поверхности определяют зависимость N_s=f(h), экстраполируют указанную зависимость на неисследованную область глубин удаления металла в пределах общей глубины h_max наличия микродефектов в данной зоне или в пределах минимального запаса прочности оставшегося после удаления металла сечения детали, намечают 4-5 точек (N_s)_i, включая экстраполированные значения, изготавливают несколько цилиндрических образцов одинакового исходного диаметра D₀ из такого же металла, как у данной детали или элемента, в количестве по числу значений (N_s)_i, причем D₀ выбирают исходя из предельной нагрузки испытательной машины и механических свойств металла цилиндрических образцов, каждый из указанных образцов протачивают до диаметра D_i определяемого из условия равенства напряжений в поперечном сечении образца при заданной нагрузке испытательной машины и в соответствующем сечении детали при рабочей нагрузке, каждый образец ослабляют соответственно ослаблению детали выявленными на глубине h_i микродефектами, для чего на образце выполняют кольцевой надрез до диаметра d_i, испытывают надрезанные образцы до разрушения при температуре на (60-70)°C выше рабочей при одинаковом усилии, обеспечивающем напряжение в гладкой части образца равным рабочему напряжению в детали с учетом толщины удаленного слоя металла, и по результатам испытаний образцов выбирают образец с наибольшим значением времени до разрушения образца, для которого по зависимости N_s=f(h) определяют искомое значение h_opt глубины удаления металла.