Способ отпуска стальных изделий

 

Изобретение относится к термической обработке сварных швов осесимметричных стальных изделий. Цель изобретения - повышение качества отпуска сварных изделий путем компенсации отставания температуры сварно го шва от температуры печи. Для реализации способа определяют кривую нагрева и охлаждения сварного шва, разбивают ее на равные температурные интервалы, определяют продолжительность выдержки при постоянной температуре печи до прогрева сварного шва до температуры Т. - 10 К, а продолжиD тельность выдержки после прогрева шва назначают по выведенному математическом выражению. После такого отпуска получают высокое качество изделия , например ротора компрессора высокого давления установки ГТН- 25. При этом прочность основного металла и зоны сварного шва o,i кг/мм, f 17%, V 50%, Т 0°С, а остаточные напряжения не более 5-6 кг/мм, 2 ил. 5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН 5ц4 С 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 4112397/2 3-02 (22) 22.08.86 (46) 30.07.88. Бюл. Р 28 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Полэунова и Производственное объединение "Невский завод" им. В.И.Ленина (72) П.M.Либман, В.F. Лошкарев, В.М.Панасюк, В.А,Плеханов и П.Д.Хинский (53) 621.785.79 (088.8) (56) Земзин В.Н. и Шрон В.3. Термическая обработка и свойства сварных соединений. Л.: Машиностроение, 1978, с. 90. (54) СПОСОБ ОТПУСКА СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к термической обработке сварных швов осесимметричных стальных изделий. Цель

„„SU,, 141315О А1 изобретения — повышение качества от" пуска сварных изделий путем компенсации отставания температуры сварного шва от температуры печи. Для реализации способа определяют кривую наг рева и охлаждения сварного шва, разбивают ее на равные температурные интервалы, определяют продолжительность выдержки при постоянной температуре печи до прогрева сварного шва до температуры Т вЂ” 10 К, а продолжительность выдержки после прогрева шва назначают по выведенному матема-. тическому выражению. После такого от" пуска получают высокое качество иэделия, например ротора компрессора высокого давления установки ГТН- 25.

При этом прочность основного металла и зоны сварного шва 6 = 70 кг/мм т

d =- 17X., + =- 507, Т„= 0 С, а остаточные напряжения не более 5-6 кг/мм, 2 ил.

14131 50

Изобретение относится к термической обработке снарных швов осесимметричных стальных иэделий.

Цель изобретения — повышение ка5 честна отпуска сварных иэделий путем компенсации отставания температуры сварного шва от температуры печи.

Для осуществления отпуска изделий после сварки, предусматривающего на- 10 грев, выдержку при постоянной температуре печи Т ниже Ас, а также последующее охлаждение, определяют кривую.нагрева и охлаждения сварного ,:шна, разбивают ее на равные темпера- 15 турные интервалы, определяют продол;жительность выдержки при постоянной

: температуре печи до прогрева сварно; го шва до температуры То -10 К, а, продолжительность выдержки после про-20 грена шва назначают по соотношению — -zo юо 4

l0 тв 10 тв — (о. +

В

I» е

2 та 1 о

+do ) 10 is (1) пп где ь — продолжительность выдерж9 ки после прогрева, ч; о

ЬТ ", Ьь ° — соответственно время нагрева и охлаждения сварно — 30 го шва в i-м интервале температур Р— IO i т — о (1-11, „ в

Т. — средняя температура i ãî

1 интервала, К; 35

N — число интервалов разбиения по темпера туре.

На фиг. l приведено изменение температуры печи (кривая 1) и сварного шна (кривая 21 в процессе отпуска и 40 обозначения, поясняющие процедуру определения продолжительности выдержки, на фиг,2 — значения температуры печи и сварного шна опытного ротора, измеренные в процессе промышленного опро- 45 бования способа отпуска (сплошные линии), а также расчетные кривые охлаждения с температуры выдержки, относящиеся к проведению режима отпуска согласно прототипу (штрихпунктирные линии).

Способ отпуска реализуется следующим образом.

Сначала назначают температуру отпуска Т>, а также скорости нагрева и охлаждения. Причем последние могут быть выбраны максимально допустимыми по термическим напряжег ям или мощности печи. Далее ориентировочно эадают выдержку печи при Тв, стремясь, чтобы продолжительность выдержки была не менее требуемой для качественного отпуска иэделия. Затем расчетным путем или на основе термометрирования опытного изделия (с помощью установленной на поверхности термопары, испольэонания оптического или инфракрасного пирометра) определяют кривую изменения температуры сварного шва на режиме отпуска с ориентировочной продолжительностью выдержки.

Непосредственно по этой кривой определяют продолжительность выдержки до прогрева сварного шва до Т вЂ” 10 К .П в (ов ) (см. фиг. 1) . Кроме того, разбивая кривуй изменения температуры шва на равные температурные интервалы (принято а Т =: 10 К) и определяя про1 н жительность нагрева д Г< и охлажде0 ния Ь; в каждом интервале, по формуле (1) .рассчитывают необходимую продолжительность выдержки после прогрева (р ) . Таким образом, получают окончательный режим изменения температуры печи при отпуске, который ! предусматривает общую продолжительность ныдержки при постоянной темпепй ратуре печи Т, равную с +

Hp и м e p. Способ был опробован при отпуске после электронно-лученой сварки ротора компрессора высокого давления установки ГТН-25 в вакуумной печи. Определенное лабораторными испытаниями оптимальное значение параметра Холомоíà (P+) для стали

ЭП428, из которой изготовлен ротор, равно 20,1 ° 10 . Термообработка с Р = з

= Р+ обеспечивает при исхсдном пределе текучести основного металла

76 кг/мм высокое качество отпуска: равную прочность основного металла и зоны сварного шна (6„ = 70 кг/мм ), I достаточные пластичность (о = 17 ., 9 = 50 ) и сопротивление стали хруп50 ф, кому разрушению (Т = 0 С),, а также остаточные напряжения не более 5 "

6 кг/ммв.

При промышленном опробовании спосс ба задавали следующий режим изменения температуры печи в процессе отпуска: нагрев от 20 до 600 С со о скоростью 50 C/÷, промежуточная выдержка при 600 С в течение 3 ч, нагрев со скоростью 50 C/÷ до 700 С, окончательная выдержка, охлаждение со скоростью 33 С/ч до 510 С и далее охлаждение по мощности печи. Лродол14131 50 жительность выдержки при 700 С задавали, равной 9 ч (3,9 ч до прогрева сварного шва до 690 С и 5,1 ч после прогрева) на основе предварительного расчетного определения кривой нагрева и охлаждения сварного шва, разбиения ее на температурные интервалы по 10 С и использование формулы (1).

Выбранные скорости нагрева и охлаж- ;0 дения, согласно расчетам, являются допустимыми по уровню возникающих в роторе термических напряжений и обеспечивают небольшую продолжительность режима отпуска. !5

Формула изобретения

Способ отпуска стальных изделий, преимуще ственно сварных осесимметрич- щ ных, предусматривающий нагрев, выдержку при постоянной температуре печи Т8 ниже Ac, v охлаждение, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества отпуска путем 25 компенсации отставания температуры сварного шва от температуры печи, определяют кривую нагрева и охлаждепродолжительность.выдержки после прогрева, ч; значение параметра Холло. мона, обеспечивающее требуемый отпуск; соответственно время нагрева и охлаждения сварнога шва в х- м интервале температур T> — 10i

Т вЂ” 10 (i-l), ч; средняя температура i"ãî ийтервала Й; число интервалов разбиения по температуре. где

Т; ния сварного ппва, разбивают ее на равные гемпературные интервалы., определяют продолжительность выдержки при постоянной температуре; печи до прогрева сварного шва до температуры Т вЂ” 10 К, а продолжительность выдержки после прогрева шва назначают по соотношению

Р» и

<оо н

l0 тк I 10 —, (Ь +

6 ро7;

) .10 т„

1413150

500

Составитель В.Палеев

Редактор Н. Ки1цтулинец Техред M. Хода нич Корректор В. Романе нко

Заказ 3740/28

Тираж 545 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полит мифическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4