Способ получения сплава переменного химического состава

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 (2 сп

Гесударстееллык кемлтет

СССР

llo делам лзебретелий и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Научно-производственное объединение по технологии машиностроения «ЦНИИТМАШ» (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВА ПЕРЕМЕННОГО

ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

Изобретение относится к сварке, в частности к способам получения сплавов задан.ного переменного химсостава путем расплавления присадочных .материалов, в -качестве которых используют сварочные флюсы, совместно с основным металлом и может быть использовано преимущественно при разработке сварочных материалов и технологических процессов.

Известен способ получения сплава по выбранному измерению путем расплавления кромок двух соединяемых деталей с фиксированной границей проплавления, установленных с зазором, в который вводят содержащий регулируемые в сплаве элементы присадочный материал в виде фигурного листа, а закон изменения состава сплава 15 задают площадью поперечного сечения листа (1).

Однако данный способ не обеспечивает полного расплавления листов из тугоплавких материалов, например молибдена, что вызывает затекание в зазор между деталями жидкого металла. Кроме того, применение данного способа вызывает также большой отход дорогостоящих и дефицитных материалов, остающихся в зазоре между деталями ниже их границы проплавления.

Известен также способ получения сплава переменного химического состава с использованием легирующих элементов, введенных в присадочный материал, который подвергают переплаву сварочным электродом совместно с основным металлом и располагают под углом к направлению перемещения сварочного электрода. При этом используется присадочный материал из тугоплавких металлов, выполненный в виде фигурного листа с максимальной высотой, не превышающей расстояния от верхних кромок соединяемых деталей до границы их проплавления (2).

Однако известный способ требует трудоемкого технологического процесса приготовления фигурного листа с заданными размерами и определенным содержанием легирующих элементов.

Целью изобретения является упрощение технологии получения сплава переменного химического состава, повышение производительности процесса и уменьшение трудоемкости подбора требуемого химического состава.

975275

Расстояние от начала шва,мм

80 120

Содержание серы,-о

0,012 0,031

0,01

Формула изобретения

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения сплава переменного химического состава с использованием легирующих элементов, введенных в присадочный материал, переплавляют не менее двух присадочных материалов, в качестве которых используют сварочные флюсы, насыпанные слоями с наклонной границей раздела.

Сварку производят таким образом, что дуга лри своем движении пересекает границы раздела двух или нескольких флюсов с различным содержанием компонентов, при этом смешивание флюсов происходит при плавлении этих флюсов в зоне сварки с образованием шлака и шва переменного химического состава. Углы 0 и 90 дают постоянные составы.

На фиг. 1 представлена примерная схема предлагаемого способа; на фиг. 2 разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — график изменения содержания хрома в металле шва ло длине шва (.

Как изображено на фиг. 1 и 2, электродная проволока 1 подается через газовый пузырь 2, при расплавлении образуется сварочная ванна 3, лри этом над газовым пузырем 2 образуется слой расплавленного шлака 4. На изделие насыпается флюс 5 без окиси хрома, а сверху — флюс 6 с окисью хрома, между которыми образуется граница раздела 7. По мере перемещения электПриведенные данные подтверждают возможность получения шва переменного состава лри сварке по предлагаемому способу и позволяют значительно сократить количество необходимых опытов, повышая одновременно чистоту проводимого эксперимента.

Использование предлагаемого способа получения сплавов переменного состава по сравнению с известным повышает производительность процесса получения состава, аь также позволяет упростить технологию изготовления присадочных материалов и сни зить расход дефицитных материалов (титана, вольфрама и т.д.).

Способ получения сплава переменного химического состава с использованием ле5 0

55 рода по поверхности изделия по направлению V< в зоне сварки образуется шлаковая корка 8, где доля флюса 6, содержащего окись хрома, увеличивается, а доля несодержащего окись хрома флюса 5 уменьшается.

Поступающий в зону сварки при плавлении флюсов хром перераспределяется между металлом шва и шлаком, образуя из них сварной шов 9 переменного состава.

С целью проверки возможности получения металла шва переменного состава при сварке предлагаемым способом были проведены испытания.

Для испытания предлагаемого способа получения сплава переменного состава были выплавлены 2 флюса одной шлаковой системы Si02 — CaF2 — CaO — А120з, в один из которых дополнительно при выплавке было введено 5 /о сернистого железа. Было исследовано изменение содержания серы в металле шва при сварке стали 22К проволокой марки СЬ вЂ” 08ГС. Общая длина шва составляла 300 мм. Угол раздела флюсов без и с 5 /о сернистого железа составлял около 20 .

После выполнения сварки из центральной части наплавленного валика отбиралась стружка для определения содержания серы.

Изменение содержания серы в наплавленном металле по длине наплавки приведено в таблице. В качестве нулевой точки отсчета принято начало шва, сваренного под флюсом без сернистого железа.

160 200 240 280 300

0,044 0,057 0,061 0,077 0,078 гирующих элементов, введенных в присадочный материал, который подвергают переплаву сварочным электродом сбвместно с основным металлом и располагают лод углом к направлению перемещения сварочного электрода, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повышения производительности процесса и уменьшения трудоемкости подбора требуемого химического состава, переплавляют не менее двух присадочных материалов, в качестве которых используют сварочные флюсы, насыпанные слоями с наклонной границей раздела.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 500930, кл. В 23 К 9/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 642101, кл. В 23 К 9/04, 1977 (прототип).

4иа2 пд

1РО

Фиг 3

Составитель Н. Гершанова

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 8409/17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4