Способ термической обработки сварныхстальных изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕИЬСТВУ

Союз Советски н

Социалкстмческкн

Республик

,829698 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 26.09.78 (21) 2668082/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (51) л в. Кл.

С 21 0 9!50

Гевударстевнный квинтет

СССР (53) УДК 621.78. .011(088.8) по делам навбретеннй и открытий

Опубликовано 15 05 ° 8! ° Бюллетень М !8

Дата опубликования описания 7 .05 . 8 1 (72) Авторы изобретения

Ф . А. Вагнер и А. А. Гогешвили! и, Центральный научно-исследовательский, р и проектный институт по сельскому строительству (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической обработке сварных соединений.

Одним из неблагоприятных явлений при сварке является появление остаточных напряжений, снижающих качест-, во и эксплуатационную надежность свар5 ных иэделий. Для устранения неблагоприятньтх структурных изменений, повышения коррозионной стойкости, устранения проплавов при сварке труб, сни19 жения температуры нагрева и усилия, воздействующего на сварное соединение при контактной стыковой сварке соединение подвергается волновому термическому циклу с темпе;атурой нагреИ ва выше и ниже температур структур ных превращение,A +!20 С и А -120 С) и воздействию сжимающего усилия. В результате действия этих факторов в зоне соединения реализуется явление

26 сверхпластичности (I )

Недостаток способа — ограниченность применения только лля контактной сварки и для немногих < талей, в которых при указанных режимах проявляется эффект сверхпластичности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ термической обработки сварных стальных изделий, включающий регулируемое охлаждение сварного соединения в процессе сварки (2 ) Недостаток способа заключается в необходимости использования больших мощностей и ограниченности применения только для контактной сварки.

Цель изобретения — повышение производительности труда, качества сварного соединения и эксплуатационной надежности сварных изделий.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем регулируемое охлаждение сварного соединения в процессе сварки, в пропессе охлаждения производят термоциклирование в интервале сверхпластичнооти

3 8296 стали при напряжениях от 2-3 I;I /мм до

2 предела текучести стали.

При этом остаточные напряжения понижаются от значений близких к напряжениям текучести до 2-3 кг/мм. Термо2

5 циклирование улучшает структуру шва и околошэвной зоны, что повышает ка,чество сварных соединений.

Повышение производительности труда и эффективности способа является след-1р ствием устранения операции термообработки после сварки. Когда при сварке уровень остаточных напряжений невелик и не обеспечивает скорости деформации при котором проявляется эффект сверхпластичности, тогда к свариваемым изделиям (точкам) в момент термообработки прикладывается внешняя нагрузка, компенсирующая недостающее усилие, например, при соединении деталей с малым поперечным сесением и т.п.

На фиг. 1 представлен график изменения температур при сварке пульсирующей дугой с термоциклированизм в районе температур проявЛения эффекта 2S структурной сверхпластичности, на фиг. 2 — то же, в районе температур проявления эффекта сверхпластичности материалов, претерпевающих фазовые (полиморфные) превращения; на фиг. 3- зр то же, в интервале температур мартенситного перехода.

Способ осуществляется путем повышения мощности источника нагрева до значения обеспечивающего получения 35 сварного соединения конструкции, а затем после охлаждения сварного соединения до нижнего порога температуры, при которой проявляется эффект сверхпластичности, цикличес- 4р кого изменения в пределах, обеспечивающих пульсацию температуры в сварном соединении в районе сверхпластичности. Для различных материалов эта температура находится в пределах 45 (О, 6-0, 85) Тп,(0, 9-0, 98) А„и М, — конца до И вЂ” начала мартенситного превраН щения, или в районе температур, соответствующих 50 структуры мартенсита.

На графиках 1-ей обсзначено из- менение температуры при которой материалы свариваются, а 2-ой термические циклы обработки сварного сое98: 4 динения в режиме сверхпластичности.

На этих фигурах, приведены две тепловые волны, обеспечивающие сварку и три термических цикла, обрабатывающих сварное соединение в состоянии сверхпластичности.

Пример. На свариваемый стык труб устанавливают головку автомата для сварки пульсирующей дугой вольфрамовым электродом и назначают режим пульсации дуги, обеспечивающий заданный цикл изменения температуры в изделии (фиг. 1,2,3) . При действии сварочного цилка 1 образуется сварная точка, эта точка и прилегающие к ней зоны основного металла термически трехкратно обрабатывают в интервале температур сверхпластичности. Затем производят сварку следующей точки с заданным перекрытием для получения терметичного шва.

Производительность труда, полученная за счет исключения отдельной операции термообработки для снятия остаточных напряжений, увеличивается в

2 раза. Экономия, например, при сварке трубопроводовд 219х20 мм из стали

12Х1М1Ф, где требуется высокий отпуск после сварки составляет более

1О р. в расчете íà 1 стык.

Формула изобретения

Способ термической обработки сварных стальных изделий, включающий регулируемое охлаждение сварного соединения в процессе сварки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества и эксплуат ционной надежности сварного соединения, в процессе охлаждения производят термоциклирование в интервале сверхпластичности стали при напряжениях от 23 кг/мм до предела текучести стали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 11- 3963163, кл. 228-196, 1976.

2. Справочник по сварке. Под ред. Е. В. Соколова, т. 2 Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, M., 1962, с. 285, 299 (прототип).

829698

М,с фиг.2 рие. 1

ВНИИПИ Заказ 3617/72

Тираж 6!8 Подписное

Prie 3

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4