Способ наплавки

,150570 Ц 9) 23 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ авидчук,инова ССС 981. к сварке и мопредприятиях ших особоответгетическое обоия - исключеоне сплавления м снижения в(С 1 - Сг),ие значенияинейного раяемого и осн1/ОС) .именения дподогрева,Тпод= (80 - 100) де Сь С 2 - средн тов л плавл ов соответственно В случае пр предварительногокоэффициен ширения на овного метал наплавзначенно ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относитсяжет быть использовано намашиностроения, производяственное химическое и энеррудование. Цель изобретенние холодных трещин в зи направленном слое путе Изобретение относится к сварочному производству, конкретно к области изыскания оптимальных тепловых условий при электродуговой напл авке высоколегированных аустенитных материалов на малоуглеродистые стали.Цель изобретения - исключение образования холодных трещин в участках сплавления и наплавленном металле за счет устранения напряженного состояния при наплавке высоколегированных аустенитных коррозионностойких материалов на мало- углеродистые стали.Физическая сущность способа выбора температуры предварительного подогрева.при наплавке высоколегированных коррозионностойких материалов на малоуглеродистые стали состоит в формировании у основного металла предварительных растягивающих температурных напряжений, уст 2них напряжений. При наплавке высоколегированных аустенитных коррозионно-стойких материалов на малоуглеродистые стали с подогревом температуру подогрева Т-и определяют из соотношения Тппп= (80100)х х(С - С,), где С, и С, - усредненные зна. чения коэффициентов линейного расширения наплавочного и основного металлов соответственно. Тппп обеспечивает формирование в основном металле предварительных растягивающих температурных напряжений, обус. ловленных разностью коэффициентов линейного расширения, значительно снижающих напряжения, возникающие в зоне сплавления при на плавке и предотвращающих трещины или трещиноподобные надрывы.1 табл. раняющих обусловленное разницеи значений коэффициентов линейного расширения напряженное состояние в участках сплавления и, как следствие, предотвращающих возникновение в них трещин или трешиноподобных надрывов, При этом величина температуры предварительного подогрева Тпоп рассчитывается на основании экспериментально выявленной зависимости, учитывающей величину разницы коэффициентов линейного расширения наплавочного и основного материалов;3в соответствии с зависимостью (1) охлаждение наплавочного и основного материала происходит без выраженного различия послойных температурных деформаций,что, в свою очередь, исключает напряженное состояние в участках сплавления.При. температуре предварительного подо, грева меньше расчетного (т.е. при значениях поправочного коэффициента менее80) наплавка сопровождается возникновением повышенных растягивающих напряже,ний в участках сплавления, инициирующихвозникновение в них трещин либо надрывов,При наплавке с температурой подогрева выше расчетной (т.е. при значениях поправочного коэффициента выше 100) исходные растягивающие температурные деформации в основном металле оказываются выше оптим альных, и в условиях последующего охлажения уже они являются ответственным иа формирование напряженного состояния вучастках сплавления. Вместе с тем превыЫение температуры предварительного подогрева выше расчетной отрицательно сказывается также и на микроструктурном составе металла зон сплавления - в нихотмечается образование видманштеттовойСтруктуры, сообщающей металлу пониЖенную трещиноустойчивость,Испытаниям подвергают ряд партийобразцов, при наплавке которых значениятемпературы предварительного подогреваназначают в соответствии с зависимостью 30(1) (т.е. с учетом усредненных справоч)ных значений коэффициентов тепловогорасширения наплавочного и наплавляемогоМатериалов). При этом реальная темпера)ура предварительного подогрева не отлича 1 тся от расчетной на величину более 5 Я 35И контролируется с помощью тонких термопар и потенциометра,В процессе проведения опытов исходНые данные для расчетов величины нагрева задают в пределах 40 - 140 С, Предвари)ельный подогрев образцов осуществляютВ стандартной муфельной электропечи, осна 1 ценной необходимыми контрольными приборами. Наплавку осуществляют проволойами одного диаметра на постоянной погонной энергии. Образцами служат пласгины размером 150 ХЗООХ (1 О - 50) мм из."тали, что имитирует наиболее характерные соотношения толщин реальных узловя деталей. В качестве наплавочных мате 4риалов используют высоколегированные проволоки аустенитного класса (типа 12 Х 18 Н 10 Т, Х 17 Н 13 МЗТ, Х 14 Г 14 НЗТ и Х 25 Н 20 С 2), имеющие наибольшее распространение в практике наплавки рассматриваемых деталей, а также типа Х 21 Н 5 Т с аустенитно-ферритной структурой наплавленного металла (для сопоставления). Одновременно наплавку выполняют по известному способу, В этом случае температуру предварительного подогрева устанавливают путем испытания наиболее ослабленных участков сплавляемых материалов (в зоне их перемешивания) на критическое раскрытие трещины. Наличие напряженного состояния при наплавке оценивают косвенно - по результатам металлографического контроля тамплетов образцов на присутствие в металле трещин или надрывов. При этом за надрывы принимают трещиноподобные дефекты в наплавленном слое протяженностью более 0,2 мм; за трещины - указанные дефекты протяженностью более 3,0 мм.Результаты исследований приведены в таблице,Опыты 1 - 5 выполнены по известному способу при Тпод=200 С,Способ гарантирует исключение образования трещин при наплавке высоколегированных аустенитных коррозионностойких материалов на малоуглеродистые стал и, прост в реализации.Формула изобретения Способ наплавки, включающий электро- дуговую наплавку присадочной проволокой и предварительный подогрев, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью исключения образования холодных трещин в участках сплавления и наплавленном металле за счет устранения напряженного состояния при наплавке высоколегированных аустенитных коррозионностойких материалов на мало- углеродистые стали, температуру предвари. тельного подогрева Т.д устанавливают из соотношенияТпод= (80100) Х (С - С 2) 1 где С и С 2 - усредненные значения коэффициентов линейного расширения наплавочного и основного материалов соответственно.505702 Расчетная темНаличи Наличие трещин надрывов Тип наплавленного Средние значения Разница Значения ко эффициента К значенийС, -С металла СС пература предвари- тельного подогрева, С Есть и и и и и ю Естьиии и 11 и Нет Нет и Естьи11и Есть иСоставитель Е. СомоваРедактор О. Головая Техред И. Верес Корректор Н. КорольЗа каз 5360/13 Тн раж 894 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москв а, Ж - 35, Раушска я наб., д. 4,5Пронзводственно-нздательскнй комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Х 18 Н 10 ТХ 17 Н 13 МЗТХ 25 Н 20 С 2Х 14 Г 14 Н 4 ТОХ 2 1 Н 5 ТХ 18 Н 10 ТиииииХ 17 Н 13 МЗТююииииХ 25 Н 20 С 2иииииХ 14 Г 14 Н 4 ТиииииОХ 21 Н 5 ТиОХ 21 Н 5 Тиии 18, 15 18,15 18,15 18,15 18, 15 18,15 18,72 18,72 18,72 18,72 18,72 18,72 19,14 19, 14 19,1419,14 19,14 19,14 18,86 18,86 18,86 18,86 18,86 18,86 16,63 16,63 16,63 16,63 16,63 16,63 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,5713,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 19,14 19,14 19,14 19,14 19,14 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 13,57 4,58 4,58 4,58 4,58 4,58 4,58 5,15 5,15 5,15 515 5,15 5,15 5,67 5,67 5,67 5,67 5,67 5,67 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 5,29 3,06 3,06 3,06 5,06 3,06 3,06 40 60 80 100 120 14040 60 80 100 120 14040 60 80 100 120 140 40 60 80 100 120 140 40 60 80 100 120 140 200 200 200 200 200 183 275366 458 549 641 206 309 412 515 618 721 226 340 453 576 680 793 211 317 423 529 634 740 122 183 245 306 367 428