Способ дуговой обработки металлов

15832 8 23 ЕНИЯ титут нефти иа.В.Алексеев,ондарчук ОТКИ МЕТАЛтся к сварк й обработке, ано при сварк редах с повыводорода ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВУ 1(56) Заявка Японии Мф 5кл. В 23 К 9/16, 1979.(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ ОБРЛОВ(57) Изобретение относв частности к плазменни может. быть использовизделий, работающих вшенным содержанием сер Изобретенье относится к сварке, вчастности к плазменной обработке,и может быть использовано при сварке изделнй, работающих в средах с повышенным содержанием сероводорода(до 25 Ж),, Цель изобретения - повьппение коррозионной стойкости механическойпрочности сварных соединений из малоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих в агрессивных средахс повьппенным содержанием сероводорода путем получения защитного поверхностного слоя с пониженным содержанием С, Б, Р, Мп.Способ осуществляют следующим образом,Перед плазменной обработкой сварнйк соединений иэделий, работающих всредах с повышеннымФбдержанием сероводорода, эачищают шов и зону терми 2(до 25 Х). Цель изобретения - повышение прочности и коррозионной стойкости сварного соединения, Сварной шов подвергают двухстадийному переплаву. Первый переплав осуществляют на глубину 1-3 мм, используя в качестве защитной среды смесь аргона с кислородом от 2 до 5 об.Х, Второй переплав осуществляют на глубину, равную 0,3- 0,5 глубины первого переплава в защитной среде технического азота. Плаз-. менная обработка поверхности приводит к повышению стойкости сварных соединений по сравнению с основным метал.- лом независимо от того, когда проведен отпуск сварных соединений для снятия сварочных напряжений, до плазменного переплава или после него,ческого влияния. Переплав осуществляют на установке для плазменной наплавки со сканированием в плазмотроне с р,м амплитудой 35-60 мм по режимам 1 = (д= 200-250 А; П = 25-28 В;= (10- (15) м/ч, Частота сканирования - СО 60-90 колебаний в 1 мин. В качестве плазмообразующего газа используют аргон вкачестве защитного - смеси газов, включающие аргон, кислород, азот, Расход плазмообразующего газа 2-3 л/мин. Расход защитного газа 6-8 л/мин, Плазменный переплав осуществляют в две стадии. Сначала переплав осуществляют плазменной дугой в защитной среде состоящей из смеси газов (98-95.) Аг + (2-5.) О на глубину Ь,= 1-3 мм.Плазменный переплав в защитной среде аргона с кислородом обеспечи 1583238 вает рафинирование металла, но не позволяет достичь необходимой стойкостисварного шва при его работе в сероводородсодержащей среде.5После плазменной обработки шва. изоны термического влияния изделияподвергают отпуску для снятия сварочных напряжений в тех случаях, когдапредусмотрена эта операция в технологическом процессе.П р и м е р. Из сварных пластинтолщиной 40 мм стали 20 ЮЧ вырезаютзаготовки шириной 320 и длиной 220 ммтак, чтобы сварной шов был посередине. С помощью вертикальной фреэы убирают,усиления шва,Сварные соединения, эксплуатируемые в средах содержащих сероводородтолщиной ; 36 мм подвергают обяза. тельному отпуску для снятия сварочныхнапряжений согласно ОСТ 26-291-7.Поэтому для принятия технологического решения часть заготовок подвергаютплазменному переплаву в две стадиидо отпуска сварного изделия, а частьпосле отпуска. Первую стадию плазменной обработки проводят в смеси газов95-98% Аг + 2-57 О при силе тока1 200-250 А, напряжении П = 22- 3026 В, скорости перемещения плазмотрона 7 = 10-15 м/ч, расходе плазмообразующего газа 2-3 л/мин, частотесканирования 80-60 колебаний в 1 мин,амплитуде колебаний 50 мм,Вторую стадию плазменной обработки проводят в техническом азоте присиле тока 1= 200-220 А, напряжении0=22-28 В, скорости перемещения Ч =13-15 м/ч, расходе нлазмообразующего газа 2-3 л/мин, частоте сканирования 90-70 колебаний в 1 мин, амплитуде колебаний 50 мм.Отпуск заготовок проводят в лабораторных печах. Оценку глубины плазменной обработки и структуры осуществляют на продольных и поперечных шлифах с помощью травления 4%-ным спиртовым раствором азотной кислоты после электрополировки на оптическоммикроскопе.Сварные образцы без плазменной обработки при испытании в сероводород,содержащей имеют значения относительного удлинения 10% и работы разрушения в сероводородсодержащей среде(А) А 1800 кгм. Все пять образцовразрушались в области шва, Первуюстадию плазменной обработки проводят при глубинах обработки 0,2-3,6 мм с .шагом 0,2 мм,Проведение отпуска образцов послеплазменного переплава на глубинуЬ1-3 мм и увеличивает значения цдо 12,5-14%, Ас. При анализе местаразрушения в этом случае обнаружено,что два образца из пяти разрушилисьв области шва при Ь = 1-1,8 мм и одинобразец из пяти - цри Ь= 2,0-3,0 мм.При Ь, ( 1 мм увеличейия 8, %, иА не наблюдалось, образцы разрушались в области шва. При Ь, ) 3,0 ммнаблюдалось уменьшение 8, %, и Анапример при Ь = 3,2 мм, Ю= 10%, А =1800 кгм, при Ь= 3,6 мм, Ю= 8,5%,А = 1600 кгм. Это происходит в связисо значительным ростом зерна, увеличением зоны со структурой видманштетта,Анализируя первую стадию плазменного переплава можно отметить, чтопри Ь,= 1-3 мм наблюдается повьппениехарактеристики пластичности Х, %,и работы разрушения А , однако небольшая часть образцов, разрушающаяся вобласти шва, говорит о некоторой нестабильности процесса, что вызываетнеобходимость проведения второй стадии плазменной обработки.Вторую стадию плазменной обработки в техническом азоте проводят прикрайних значениях глубин первой стадии, давшей лучшие значения Ю, 7, иА , кгм, т.е. при Ь= 1 и 3 мм, также с шагом 0,2 мм.Двухстадийность плазменной обработки гарантирует стабильное повышение механической и коррозионной прочности материала, эксплуатируемого в - ,сероводородсодержащих средах в среднем на 30-507. по всем показателям.Работа разрушения в среде выходит науровень работы разрушения сварных соединений без участия агрессивной среды.Первую стадию необходимо проводитьв смеси газов 95-98% Аг и 2-5% О ъна глубину Ь= 1-3 мм, вторую стадию -в техническом азоте на глубину, которая составляет (0,3-0,5) от глубиныпереплава первой стадии, т.е. Ь=щ (0,3-0,5) ЬАнализ места разрушения образцовпоказывает, что плазменная обработкаповерхности в две стадии приводит кповьппению стойкости сварных соединений по сравнению с основным металлом независимо от того, когдаСпособ дуговой обработки металлов,при котором формируют сварной шов,Составитель Г,ТютченковаТехред Л.Олийнык ,Коррек ро екто М.Кучерявая Редактор С. Патрушева Тираж 654 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТКНТ СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 2221ВНИИПИ Государственного113035,Производственно-издательский комбинат Патент", . р11г. Ужго од ул. Гагарина, 101 5 583238 6 проведен отпуск сварных соединений - а затем многократно его переплавляют дпя снятия сварочных напряжений до с плазменной дугов, о т л и ч а ю - плазменного переплава или после него. щ и й с я тем, что, с целью повышеЭто дает возможность рекомендовать ния прочности и корроэионной стойкосплазменный переплав для повышения ти сварного соединения, работающего5коррозионно-механической прочности в среде с повышенным содержанием сесварных соединений и основного ме- . роводорода путем получения защитной талла в средах с повышенным содержа- высокопластичной поверхности, первый нием сероводорода (до 25 ) для любых 10 переплав сварного шва осуществляют толшин. на глубину 1-3 мм в среде аргона сдобавкой 2-5 об.3 кислорода, а второй ф о р м у л а и з о б р е т е н и я переплав осуществляют на глубину0,3-0,5 от глубины первого переплава в защитной среде техническогоазота,