Способ сварки плавлением многослойных заготовок

 

Изобретение Относится к сварке многослойных йаготоЬок под прокатку в ленту для изготовления термоэле- jMeHTOB.измерительных приборов. С це- . :Пъю првьшения пластичности сварного /соединения многослойные заготовки, содержащие наружные активный и пассивный слои, а также промежуточный слой из материала с повышенной теплопроводностью , собирают встык с зазором , равным толщине заготовок, и сваривают со стороны пассивного слоя. Процесс сварки ведут с принудительным охлаждением металла со стороны активного слоя. Сварочную ванну и зону термического влияния со стороны активного слоя охлаждают со скороетью, в 2-3 раза большей скорости охлаждения ее со стороны пассивного слоя, поддерживая температуру сварочной волны на границе активного и промежуточного слоев на 200-250°С ниже температуры иера вновесного солидуса. Повышение пластичности соединения достигается предупреждением : образования горячих TpfeBpiH. I з.п, ф-лы 3 ил., 1 табл. , .V. (Л с: to (Х tiO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

I::

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 07,02.93. Бюл. !! 8, (21) 3903259/27 (22) 31.05.85 (72) В,.В.Рощий, В.Б.Николаев, В.А.Косенко, С. В.Пе1пехонов, .Ф.Б.Улановский, Ю.К.Конов, В.А.Суворов, И.В.Перепелица, В.В.Марков, Е.В.Коган и А.A.Ïîïîâà (56) Патент Японии 57-7838, кл. В 23 К 31/06, 1978.

Сварка нефтезаводской и химической аппаратуры из двухслойных сталей: Руководящие материалы, ЦБТИ, Волгоград, 1962, с, 40-41. (54) СПОСОБ, СВАРКИ ПЛАВЛЕ11ИЕИ >П40ГОСЛОИНЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к сварке многослойных заготовок под прокатку в ленту для изготовления термоэле" ментов измерительных приборов. С це.,лью повьппения пластичности сварного

„„SU„„1289007 А 1,соединения многослойные заготовки, содержащие наружные активный и пассивный слои, а также промежуточный слой из материала с повьппенной теплопроводностью, собирают встык с зазором, равным толщине заготовок, н сваривают со стороны пассивного слоя, Процесс сварки ведут с принудительm»M охлаждением металла со стороны активного слоя. Сварочную ванну и зону термического влияния со стороны активного слоя охлаждают со скорос- . тью, в 2-3 раза большей скорости охлаждения ее со.стороны пассивного слоя, поддерживая температуру сва рочной волны на границе активного и

Щ промежуточного слоев на 200-250 С ниже температуры неравновесного солидуса.. Повьппение пластичности соединения достигается прецупреждением образования горячих трещин. з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл...

Ви и

Ю

f0 образование трещин и в верхней части соединения. Оптимальная долл участия основного металла в образо4 ванин соединения достигается эа счет создания зазора в стыке свариваемьж заготовок, равного их толщине.

Способ осуществляют следующим образом. Две заготовки I и 2 (см., фиг.1), каждая из которых состоит из пассивного 3, промежуточного 4 и активного 5 слоев, собирают с зазором 4, равным толщине заготовки S с при этом со стороны слоя 5 устанавливают приспособление 6 (см, фиг.2), „ в полость 7, которого подают хладагент

2.".1 для охлаждения корневой части соединения, В полость 8 приспособления б подают защитный газ. Затем начинают процесс сварки плавящимся электродом (см. фиг.3) или неплавящимся электродом с подачей присадочной проволо-

30 ки. При этом электрод располагают со стороны пассивного слоя 3, нижнюю часть сварочной ванны 9 (см,

Изобретение относится к сварке чйогослойньж заготовок под прокатку в ленту дпя изготовления термоэлементов измерительньж приЪоров.

Цель изобретения - повьппение качества соединений заготовок путем предупреждения образования горячих трещин.

На фиг.I приведена схема подготовки под сварку двух заготовок; на фиг.2 — сечение сварного шва после сварки за один проход плавящимся электродом; на фиг.3 — схема, крис таллнэации сварочной ванны, Многослойные заготовки, содержащие наружные активный и пассивный слои, а также промежуточный слой из металла с повышенной теплопроводностью, собирают встык с зазором, равным толщине заготовок, и сваривают со стороны пассивного слоя с подачей присадочного металла. Процес сварки ведут с принудительным охлаждением металла со стороны активного слоя, при этом сварочную ванну и зону термического влияния со сторонь| активного слоя охлаждают со скорос-! .тью, в 2-3 раза большей скорости охлаждения ее со стороны пассивного слоя, поддерживая температуру свароч ной ванны на границе пассивного и промежуточного слоев на 200-250"С ниже температуры непрерывного солидуса. Заготовки с активным слоем на основе марганца сваривают с приса дочной проволокой из.тугоплавких сплавов аустенитного класса, содержащих никель, хром и молибден с содержанием последнего в пределах от

l0 до 20Х.

Повыпение пластичности соединения достигается тем, что исключаются условпя образования горячих трещин. в момент нарастания напряжений и деформаций, поскольку температуру сварочной ванны на границе пассивного и промежуточного слоев эа счет принудительного охлаждения поддерживают о на 200-250 С ниже температуры неравновесного солидуса, т.е, активный и промежуточный слой заготовок, которые обладают наибольшим коэффициентом линейного расширения, находятся практически в твердом состоянии с большим запасом пластичности и при кристаллизации сварочной ванны на уровне пассивного слоя хотя и будут деформироваться, но без образования

07 2 трещин н корне шва, так как в этой части закристаллизованшийся шов об- ладает достаточной пластичностью.

Верхняя часть сварочной ванны из-эа различной..скорости охлаждения кристаллизуется медленнее, чем нижняя часть ванны„ поэтому в верхней части ванны образуются сжимающиеся напряжения, которые полностью исключают жуточного слоев, а второй проход — с расплавлением кромок пассивного слоя,, If p и м е р. Производили сварку в лабораторных и заводских условиях стыковых соединений трехслоййьж заготовок для изготовления термоэлементов следующих сочетаний: пассивный слой из сплава ийвар 36Н, промежуточный слой из меди М1, активный слой из сплавов трех марок — 75ГНД (Ип — основа, Ni =- 14-16X, Cu—

9,5-112), 24НХ (Ге - основа, Ni = 2325X, Cr = 2"ЗЕ), 2ОНГ (Ге — основа, Ni = 19-2IX, Hn - "5,5-6,57.). В ка честве присадки использовали в лабо-.

3 128еОО

6 шине заготовок, сварочную ванну и зону термического влияния со сторонь! активного слоя охлаждают со скорос г ю, в 2-3 раза большей скорости охлаждения ее со стороны пассивного слоя, поддерживая температуру сварочной ванны на границе пассивного и промепературы неравновесного солидуса.

При таких оптимальных режимах до.стигается высокая пластичность соединения и предупреждается образование трещин как при сварке, так н прн прокатке сваренной заготовки в ленту..При сварке заготовок неплавящимся электродом зв два прохода,пьлучены аналогичные результаты, как и при жуточного слоев на 200-250 С ниже температуры неравновесного солидуса, 2. Способ но п.l о т л и ч в ю сварке плввящимся электродом, при шийся тем, что сварки звготоэтом для сварки заготовок с активным вок с активныи слоем на основе Мвр слоем на основе марганца необходимо ганца используют проволоку из сплвиспользовать аустенитный сплав с со« ® вов вустенитног6 класса, содержащих держанием молибдена в пределах от никель, хром и молибден с содержв10 до 20Х. Опытным путем установлено,, нием последнего в пределах от 10 до Что если содержание молибдена в про- 20X .

/ 1

/ раторных условиях опытные плавки про- волоке меньше 10Х, то границы зерен волоки на основе никеля с содержали- недостаточно упрочнены и в шве обем хрома 15Х и молибдена.в пределах, разуются трещины, а если соцержанне от 6 до 25Х, а при сварке в заводских молибдена в проволоке больше 20Х, условиях - проволоку марки Св = 5 то резко снижается пластичность со= 06Х15Н65М15 (Ni - основа, Cr - 15X, единения и при прокатке в нем обраМо " 14,6X). зуются трещины, Сваривали пластины заготовок тол- - Использование изобретения позвощйной 3,4 мм, используя специальные лило повысить качество сварных соедистенды для жесткого закрепления за- 10 нений за счет повышения пластических готовок с заданным зазором и приспо- свойств в 2 раза, уменьшить трудособления для охлаждения металла свар- емкость подготовки кромок на 90Х, ного соединения с заданной скоростью. обеспечить прокатку длинномерных эаСкорость охлаждения определяли с по- готовок без трещин в местах сварных мощью термопар и осциллограм терми.- 15 соединений и получить экономический ческого цикла сварки. эффект, Сваренные заготовки подвергали : прокатке на стане 400 в два этапа: Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вначале прокатывали заготовку до толщины 2 мм, а затем — до толщины 20 1. Способ сварки плавлением много1,0-1,2 мм. После первого этапа про- слойных заготовок, преимущественно катки заготовку подвергали термичес- для изготовленйя термозлемеитов, сокой обработке при 800-850 С. Резуль- держащих наружные активный и пассивтаты испытаний и другие характерис- ный слои, при котором заготовки сотики процесса сварки плавящимся бирают встык с зазором, а сварку электродом приведены в таблице, дан- осуществляют с подачей присадочной ные которой показывают, что сбор" ", - проволоки со стороны пассивного слоя .соединений следует производить с за- и принудительным охлаждением со сто.,зором, равным толщине заготовок,ско- роны активного слоя, о т л и ч а ю-. рость охлаждения металла корневой З0. шийся тем, что, с целью повышечасти соединения должна быть в 2- ния качества соединений заготовок

3 раза больше скорости охлаядения термоэлементов, содержащих промежуметалла верхней части соедйнения, в . точный слой из металла с повышенной

1 температуру металла на уровне актив- теплопроводиостью, путем/повышения ного и промежуточного слоев следует 35 пластичности соединения, зазор между поддерживать нв 200-250 С ниже тем- заготовками устанавливают равным тол

1289007 о со

Ое ( сЧ

Ю м о

«:Ц л

И < )

1 I до,о о о

A ° I 1 Р1

С) о

Х Ы

Э Dl а о о дrtмхохих оиа оа

J к о о х до y y

00 (Ц е х сч

Д Ol х

Е & Н й

e e е х о

3» Ж Ж Р Е

О О О О О

Ch <Ч с Ъ сО о «ч, СМ СЧ СО л и

СЧ СЧ M Yl с 1

СО

Ю л о o — о!

289007

00 л

Х Ч

М О

Р

4 С Ъ

СО

Д л

СЧ о о о о

СΠ— О 3

00 Ch

СЧ Ъ

OO — . —, ССЪ

f сЧ О л л ю съ о о .о

Ф С Ъ СО о сО

С Ъ о

О1

С Ъ лс л

С Ъ, л

С Ъ о

C) л . л о

СO о о О о . ССЪ

СЧ о О

СЧ

Х

+ х о сч

СЧ CV СO

r o л л

Съ Ъ СГЪ л м о

РЪ С Ъ о о о о

cn w л сл

Г СО аО СЪ сЧ с Ъ О СО ссЪ О сЧ

СЧ СЧ

r . сЪ О сЧ

СЧ СсЪ РЪ

1 °

tll СЧ л л

Г ) РЪ С Ъ СЧ о а о о

О СЪ . О Г ж о

СЧ

Х х сОРЪ .

i 1 f0

Составитель А.Пастухов

Техред М.Ходанич КорректорМ.демчик

Редактор Т.Зубкова

« - м

Заказ 1094 Тираж,; Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ..

ll3035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4