Способ подготовки никелевых сплавов под сварку

 

Изобретение относится к сварке в частности к способам подготовки под сварку никелевых сплавов, и может найти применение в машиностроении. Цель изобретения - предотвращение образования трещин при сварке и термообработке сварных соединений. Выполняют закалку заготовок при 1100°С в течение 2 ч, охлаждают на воздухе. Затем производят горячее пластическое деформирование со степенью обжатия 10 - 50%, при температуре в интервале от температуры начала перичной динамической рекристаллизации и температуры начала интенсивного дисперсионного твердения. После этого выполняют отжиг. Это обеспечивает сквозную деформацию заготовок благодаря снижению сопротивляемости деформированию сплавов и равномерному наклепу по всей толщине заготовок. 1 табл.

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при изготовлении сварных соединений никелевых сплавов средних и больших толщин в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - разработка способа подготовки листов большой и средней толщины (свыше 3 мм), обеспечивающего повышенную стойкость сварных соединений против образования трещин при сварке и термической обработке. Технология способа состоит из следующих операций. Закалка заготовок при 1000-1200^оС с охлаждением на воздухе. Горячая деформация заготовок с обеспечением степени обжатия 10-50% на заключительном проходе, осуществляемом в интервале температур, ограниченном температурой начала динамической первичной рекристаллизации и температурой начала интенсивного дисперсионного твердения. Термическая обработка при 950-1050^оС в течение 0,5-5 ч. Проведение заключительного прохода при горячей деформации заготовок в интервале температур между температурой начала интенсивного дисперсионного твердения и температурой начала динамической первичной рекристаллизации обеспечивает сквозную деформацию заготовок благодаря снижению сопротивляемости деформированию сплавов по сравнению с деформацией при комнатной температуре и равномерному наклепу по всей толщине заготовок. Превышение температуры начала динамической рекристаллизации приводит к росту зерна. Снижение температуры деформации ниже температуры интенсивного выделения γʹ -фазы (более 10% фазы) повышает сопротивляемость сплавов деформированию из-за повышения предела текучести и не позволяет достигнуть сквозной однородной деформации заготовок. Изобретение позволяет повысить работоспособность сварных соединений никелевых сплавов в 1,5-2 раза. Исследования проводили на сплаве ЭП-99. Подготовку сплава под сварку по известному способу производили путем осуществления следующих операций. Закалка заготовок при 1100^оС в течение 2 ч, охлаждение на воздухе. Холодная прокатка заготовок при комнатной температуре со степенью обжатия 30%. Обжиг пластин при 1000^оС в течение 2 ч, охлаждение на воздухе. Температура начала динамической рекристаллизации сплава ЭП-99 определялась металлографическими исследованиями по резкому росту зерна и составила 1090^оС. Температура интенсивного выделения γʹ-фазы (свыше 10% фазы) определялась фазовым анализом сплава и составляла 940^оС для сплава ЭП-99. Подготовку сплава под сварку по предлагаемому способу производили по следующим операциям. Закалка заготовок при 1100^оС в течение 2 ч, охлаждение на воздухе. Горячая деформация (прокатка) заготовок со степенью обжатия на последнем проходе 30% при температурах окончания деформации: 1100, 1070, 1020, 970 и 940^оС. Отжиг пластин при 1000^оС в течение 2 ч, охлаждение на воздухе. Холодную и горячую прокатку пластин проводили до толщины 5 и 10 мм. Холодную прокатку производили на стане "Кварто 800". Горячую прокатку производили на стане "ДУО 200". Сварку пластин размером 100×100 (5-10) мм производили на проплав электронным лучом при скорости сварки 15 м/ч с получением кольцевого шва диаметром 30 мм. Оценку стойкости сварных соединений против образования трещин давали по суммарной длине трещин, выявленных после сварки и термической обработка. Термическую обработку сварных соединений производили при температуре интенсивного дисперсионного твердения 800^оС с выдержкой проб в течение 4 ч. Результаты испытаний представлены в таблице. Как видно из полученных результатов, подготовка сплава ЭП-99 в средней и большой толщине по предлагаемому способу позволяет предотвратить образование трещин в сварных соединениях при сварке и термообработке.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД СВАРКУ, включающий закалку, пластическое деформирование прокатки и отжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем предотвращения горячих трещин при сварке и термообработке сварных соединений толщиной более 3 мм, осуществляют горячее пластическое деформирование в интервале температур от температуры начала динамической первичной рекристаллизации до температуры интенсивного дисперсионного твердения.

РИСУНКИ

Рисунок 1