Способ термической обработки сварных соединений

22) Заявлено 12.10.76 (21)с присоединением заявки2414072/22-02 Гкудерстеееный ееиитет Соэвта Иенктров СССР пе делам нэебретеией и открытий(72) Авторы изобретени лектросварки им. Е. О. Патона АН Украинской(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСК СВАРНЫХ СОЕДИНЕН ОБРАБОТКИ Целью изобретений является повышение хладостойкости металла сварного соединенияДля этого перед окончательной термообработкой, например нормализаиией илиулучшением,сварное нзоделие подвергаютотпуску при 300-700 С.Обычно отпуск используется как окончательная термообработка либо для сня О тия остаточных сварочных напряжений,либо для приближения металла, подвергнутого закалке, к состоянию фазовогоравновесия.При иснольэовании отпуска по предлагаемому способу в качестве предваритейьной операции при двойной термообработкедля сталей без азота и нитридообрвэующих элементов какого либо заметногоулучшения свойств металла не происходФт.Это объясняется тем, что в таких стЕелях образовавшиеся при отпуске карбидыв основном растворщотса при последующем нагреве выше температуры Ас,вследствие чего влияние предварительного отпуска практически не проявляется,Изобретение относится к области металлургической промышленности, в частности к изготовлению сварных изделий повышенной хладостойкости иэ низколегированных сталей, микролегированных азо- том и нитридообразующими элементами.Известен способ производства сварных изделий, включающий формовку, сварку, нормализапию и дополнительную термооб работку 11.1Известен способ термообработки свар ных труб, предусматривающий проведение после нормализапии сварного соединения неполной закалки и отпуска 12).Известен также способ термической обработки сварных швов, предусматривающий дополнительный кратковременный нагрев сварного соединения до 1150 о1400 С перед последующей нормализапней 13,1. 2 ц , Все известные способы дополнительной термообработки сварных соединений, нод- цергаемых нормализации, предусматривают высокотемпературный нагрев до и после нормализации. Ю. Л. Богачек, С. Е. Семенов, С, Л. Мандельберг,616307 ННИИПИ Закю 4023/27 Тираж 716 Подписное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 При отпуске сталей, содержащих в твердом растворе азот и нитридообразую щие элементы (алюминий, ванадий, ниобий), происходит выделение мелкодисперсной фазы. Частицы этой фазы являются термически более стойкими, чем карбиды,5 и при повторном нагреве стали под термообработку не растворяются в аустените, Нитриды, н карбонитриды, выделившиеся в процессе отпуска, при последующей термообработке становятся центрами вторичной кристаллизации, что способствует получению мелкозернистой структуры и повышению ударной вязкости металла при отрицательных температурах.Предлагаемый способ термообработкибыл исследован применительно к металлу швов микролегированных сталей. В качестве примера ниже приведены значения ударной вязкости металла швов стали 12 Г 2 АФВ, сваренных проволокой Св-СНМА под флюсом АН, подвергнутых различным видам термообработки. Время выдержки при максимальной температур. нагрем во всех случаях составило 40 мин. Испи . тания проводили при температуре -70 С.о 2 Средние значения ударной вязкости металла швов (по результатам испытаний 6 образцов) составили:Вез термообработки 1,0После отпуска (600 С) 0,6После нормализации (900 С) 4,4После закалки (900 С) + отпуск (600 С)3,1оПосле отпуска (600 С) +1 нормализация (900 С) 6,2После отпрыска (600 С) + Ьзакалка (900 С) +, отпуск (600 С) 6,9После нормализации (900 С)+ + нормализация .(850 .С) 5,4о 4 ОИз цифровых данных видно, что наиболее высокие значения ударной вязкости получены после предпагаемой термообработки - отпуск + нормализация или от 5 пуск + улучшение. В этом случае металл швов характеризуется наиболее мелкозернистой структурой.Исследованы .также свойства металла швов микролегированных сталей, подвергнутых отпуску и нормализации от разлщных температур. Высокие значенияудар. ной вязкости металла щва сохраняются приотпуске в диапазоне температур о300-700 С. Оптимальной температурой отпуска для швов сталей 1212 АФЮ и 1212 АФБ является 500-600 С.Применение предварительного отпуска позволяет расширить температурный диапазон нормализации металла шва без увеличения размера зерна и снижения ударной вязкости.Эффективность предварительного отпуска, но-видимому, возрастет при увеличении содержания азота и нитрообраэующих элементов в твердом растворе металла шва в состоянии после сварки, Такое увеличение, растворенного азота и нитридообраэующих элементов может быть достигнуто за счет ускоренного охлаждения в диапазоне температур максимального выделения каробонитридов, а именно при 1000-700 С. В процессе сварки скорость охлаждения металла шва должна быть не.оменее 60 С/мин.Предлагаемый способ может найти применение при изготовлении смрных труб, предназначенных для транспорта гада в охлажденном ипи сжиженном состоянии, температура эксплрьтации которых составляет -70 и,-120 С, или других иэделий, подвергаемыХ терйробрдботке типа нормализации ипи улучшевия.Предварительному отпуску может под вергаться все изделие в цйом ипи толь ко сварное соединение,. например, эа счеФ локальной термообработки металла щм и околошовной эоны.: Формула изобретения,.Способ термической обработки смрних, соединений преимущественно из еталей, микролегированных азотом и нитридообра- эующими элементами, включающий предмрительную и окончательную термическую обработку, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения хпадостойкости металла смрного соединения, его в качестве предварительвй термообработки подверга ют отпускупри 300-700 С.оИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство %449942, С 2139/08 1971;2. Авторское свидетельство И 46 1958. С 21 2 8/08 1973 ь3. Патент ФРГ %1558004,. 18 с, 9/50, 1967.