Способ термической обработки сварных соединений

- Спракулова,2 СССР1975.АБОТКИ ГОСУДФРСТВЕНКЮ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ С(54) СПОСОБ ТБРМИЧЕСКОЙ ОБРСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ(57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термическойобработке сварных соединений высокопрочных среднелегированных сталей.Цель изобретения - устранение образования холодных трещин и снижение тведости зоны термического влияния, Способ включает охлаждение после сваркидо М- 200 С, нагрев до А, - 550 Си окончательное охлаждение. Способпозволяет исключить образование холодных трещин, повысить ударную вязкость, эксплуатационную стойкостьсварных соединений. 1 ил 1 табл.Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термическойобработке сварных соединений высокопрочных среднелегированных конструкци5онных сталей.Цель изобретения - устранение образования холодных трещин и снижениетвердости эоны термического влияния.Изобретение иллюстрируется следую рщим примером,На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.Обработке подвергались сварныесоединения иэ стали 25 ХНЗМ, Критические точки этой стали: А, =720 С, Ао=860 С, Ми 340 С, М=180 бС.После сварки шов и зона термического влияния (ЗТВ) охлаждается дотемператур ниже Мр образования менееили 507. мартенсита, но не ниже 200 С,оНа чертеже эта область температурзаштрихована и обозначена буквой а .Затем производится нагрев в температурный интервал от 550 С, но нике . 25А с - эта область заштрихована ис1 1обозначена буквой, При этом наг-,рев производят таким образом, чтобыв момент его окончания в зоне термического влияния оставалось бы не более 253 аустенита, Окончательно вструктуре после полного охлажденияобразуется ферритно-карбидная смесьи не более 257 мартенсита, что исключает образование холодных трещин.Кроме устранения возможности образо", 35вания холодных трещин при предлагаемом способе термической обработкисварных соединений среднеуглеродистых,среднелегированных сталей положительный эффект достигается также за счет 40. сокращения времени процесса превращения структуры зоны термического влияния в ферритно-карбидную смесь, Последнее достигается тем, что часть,45аустенита, менее или равная 50 Х, превратилась в мартенсит в процессе охлаждения после сварки. Зтот мартенситпри нагреве в интервал температур550 ОС - А претерпевает отпуск.Оставшийся аустенит в процессе нагрева распадается на ферритно-карбиднуюсмесь. Причем этот процесс на первыхстадиях происходит ускоренно, таккак в структуре уже есть Ь фаза, служащая готовыми центрами кристаллиэации еПодтверждением этому служит следующий пример,Так, после сварки стали 25 ХНЗМпри охлаждении до 340 ОС в зоне термического влияния образуется 307. маротенсита. Последуюший нагрев до 640 Сэа 6 мин приводит к отпуску этогомартенсита и распаду еще 507 аустенита на ферритно-карбидную смесь, Сог"ласно диаграмме изотермического прев"ращения аустенита для стали близкогосостава время превращения 803 аустенита в ферритно-карбидную смесь дажепри температуре минимальной устойчивости аустенита перлитного превращеония 620 С составляет 480 мин или 8 ч.Таким образом, при предполагаемойтермической обработке процесс превращения аустенита зоны термическоговлияния сварного соединения в ферритно-карбидную смесь сокращается в80 раз,Кроме того, к положительному эффекту прелагаемого способа можно отнести также снижение твердости зонытермического влияния при сохраненииударной вязкости на уровне основногометалла,Конкретные режимы термообработкипо предлагаемому способу и свойствасварных соединений приведены в табли"це. Также в таблице указаны свойствастали после обработки по известномуспособу (охлаждение после сварки до180 С, нагрев до 500 С и окончательное охлаждение).Использование предлагаемого спо соба термообработки сварных соединений высокопрочных среднелегированныхсталей обеспечивает по сравнению сизвестными способами следуюшие пРеимущества: полностью исключает возможность возникновения холодных трещинв сварных соединениях; позволяет упростить обработку сварных соединенийпри многопроходной сварке, так какдает возможность прерывать процесспри любом количестве проходов с охлаждением до цеховой температуры беэопасности образования холодных трещин, а в случае необходимости повы"сить свойства соединения последующейтермообработкой. Ее можно производитьпо истечении любого времени послеокончания сварки,формула изобретенияСпособ термической обработки сварных соединений, преимущественно сред515887 неуглеродистых среднелегированных, эакаливающихся при сварке сталей, включающий охлаждение после сварки, нагрев и окончательное охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,5 с целью устранения образования холодных трещин и снижения твердости эоны Ф Влияние различных способов термической обработки сварных соединений Режим термообработки Наличие Механические свойства К-во мартенУдарная сита ввязкость по ЗТВ, ХЗТВ, КС 11,Дж/смф трещин всварнойжест. пробе Максимальная твердость ЗТВ,Н 400410 4553 20 Нет трещин 380390 5560 10 Нет трещин 420430 4043 50 430450 3338 70 Трещины 100 Трещины 480490 1. Предлагаемый способа) охлаждение после сваркисо скоростью И =25 С/с ДО340 ОС/ЗОБ мартенситаоНагрев со скоростью 1,25 С/св течении 6 мин до 640 С б) охлаждение после сваркиИ =25 С/с/507 мартенсита/ до310 ОС, нагрев за 6 миндо 640 ОСв) охлаждение после сваркиИ,=25 С/с до 190 С. Нагрев6 мин до 640 С г) охлаждение после сваркиУ =25 С/с до 380 С/107 мар 55 оотенсита, нагрев до 640 Сза 6 мин2, Известный способ:охлаждение после сварки до180 С, нагрев до 500 С,охлаждение3. Без термообработки (скоростьохлаждения ЗТВ после сваркиЪО=25 С/с 866термического влияния, охлалдение шва4н зоны термического влияния послебсварки ведут до температуры М в 2 Сдо образования 25-503 мартенсита,а нагрев осуществляют до интервалатемператур Ас - 550 С до полученияо75-100 Х ферритно-карбидной структуры,Трещина после сварки непрокален,ными электродами ГНд 5 смз/10 (концентр. водорода в наплметалле)