Способ определения изотерм кристаллизации сварочной ванны

(54) СПОСОБ ОПР КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (57) Изобретени плавлением, в ч ЕЛЕНИЯ ИЗАРОЧНОЙ Вотноситсятности к ТЕРМАННЫ сва пособам ования сварочных проен ссов, качест Цель изо ва свари ро вк нну вво осеа ней границыцы солидусардой фазы ме.следующим ия вер Изо.бавлен менного определенликвидуса и нижнекристаллизацииталла сварочной вСпособ осущестобразом.В сварочнуюдвух материаловсобой своей темпчто у одного. ниже, чем уПричем эти ма е я к сварк к способ ессови гранижидко т в анны. варочных процспользовано дк исталлиз ия иссле опреи свароч може ыт вляетс ои цы у такосят частиающихся межд плавления а у другогорочной ванны гут быть вне любым из изванну в отлич улучшеий за ние ературо в свар- хода в твер я крисче она выше,металла сва териалы м ную ванну до ст сены в св реГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельств9 919828, кл, В 23 К 9/16,Авторское свидетельствоВ 1269940, кл. В 23 К 9/16,бретения - повышых соединений, В сдят частицы тугопла, например вольфр ия изотерм р ацанны.елью изобретения являетсачества сварных соединевыбора оптимальных режимпределения интервала пеава из жидкого состоянипредотвращения образоваизационных трещин путем 2дающие на вершинах ветвей растущих кристаллов и очерчивающие верхнюю границу жидко-твердой фазы (ликвидус), и частицы материала, имеющего более: низкую температуру плавления и более высокую плотность, чем у металла сварочной ванны, например свинца, очерчивающего нижнюю границу жидко-твердой фазы (солидус).После окончания сварки изготавливают, макротемплет сварногошва вплоскости, в которой изучают изотермы кристаллизации. По расположению введенных частиц определяют форму изотерм кристаллизации сварочной ванны, т.е. обе границы жидко-твердой фазы. Кроме частиц тугоплавкого материала, в сварочную ванну вводят частицы материала, обладающего более низкой температурой плавления и более высокой плотностью, чем металл сварочной ванны, 1632708вестных способов, например размещеныперед сваркой между стыкуемыми кромками, засыпаны в процессе сваркиВв уже разведенную сварочную ванну,а частицы вольАрама, кроме того, могут быть зачеканены в плавящийсяэлектрод. После окончания сварки образца изготавливают макротемплет сварного шва в той плоскости, в которойопределяют изотерму кристаллизациисварочной ванны, или осуществляютобъемное рентгенопросвечивание и порасположению введенных частиц определяют границы жидко-твердой фазы. Частицы материала с температурой плавления более высокой, чем у металласварочной ванны, очерчивают границу.ликвидуса, а частицы с более низкой,чем у металла сварочной ванны, температурой - границу солидуса,П р и м е р. Определяли изотермыкристаллизации сварочной ванны в образцах из стали 09 Г 2 С толщиной 10 мм,в зазоре (3 мм) межпу стыкуемыми 25кромками размещали частицы Аерровольфрама и свинца, причем размер частицферровольфрама находился в пределах0,5-2,5 мм, а свинца - 1,0-3,0 мм.Общая масса АерровольАрамовых и свинцовых частиц равна соответственно 10и 15 г. Образцы сваривали под Флюсомна режиме: ток сварки 550-68 О А, напряжение на дуге 32-34 В, скоростьсварки 30 м/ч. После прохождения дугой участков, где в зазоре размещенывводимые в сварочную ванну частицы,сварка прекращалась. Дпя визуальногоопределения изотерм кристаллизациисварочной ванны изготавливали макротемплеты сварного шва, на которыхможно наблюдать верхнюю и нижнюю границы жидко-твердой Фазы, очерченныесоответственно частицами Аерровольфрама и свинца. В других случаях места 45расположения включений определялипо рентгенограммам.При охлаждении расплава по достижению температуры ликвидуса с определенным переохлаждением из него начинают выпадать кристаллы твердой фазы.По мере дальнейшего охлаждения объем,занимаемый кристаллитами, увеличивается, кристаллиты соединяются в каркас,заполненный оставшейся жидкостью.При дальнейшем охлаждении появляетсяопасность разрушения каркаса возникающими при охлаждении усилиями усадки. Таким образом, температура появления новых надрывов-трещин при кристаллизации лежит несколько ниже температуры ликвидуса. Ее называют верхним интервалом эффективной температуры кристаллизации или верхней температурой температурного интервала хрупкости. Нижний интервал эффективной температуры кристаллизации ограничен линией солидуса, поскольку кристаллизация вообще заканчивается при этой температуре.Следовательно, чем шире интервал температур кристаллизации расплавов, в котором происходит переход расплава из жидкого состояния в твердое, тем больше должна быть склонность к образованию кристаллизационных трещин. Эта тенденция усиливается с увеличением ширины интервала концентрации, в котором наблюдается переход расплава из жидкого состояния в твердоеПроводились исследования процессакристаллизации сварочной ванны приплазменно-дуговой сварке на алюминиевом сплаве В 90 стыковых соединений,Параметры режима сварки: сварочный ток 360-380 А; напряжение на дуге 39-41 В: скорость сварки 8-14 м/час; 1,тип соединения - стыковое; толщиналистовых образцов, 12 мм; количество проходов сварки 1; источник пита"ния ВДУ; характер тока - постоянный обратной полярности,В сварочную ванну одновременновводили частицы вольфрама и свинца.После окончания сварки и охлажденияобразца с целью предварительного оп,ределения места нахождения введенныхчастиц образец подвергали рентгенопросвечиванию, Из определенных такимобразом и затем отмеченных участковвырезали темплеты, изготавливали изних макрошлиАы, по которым определяли границы, очерченные введеннымичастицами, характеризующие изотермыкристаллизации сварочной ванны -линии ликвидуса и солидуса жидкотвердой Аазы.Изучали связь между шириной интервала температур кристаллизации,т,е, между границами введенных частиц вольйрама и свинца и склонностьюк образованию трещин, Установлено,что склонность к образованию трещинвозрастает с увеличением расстоянияИспользование способа позволяет исключить необходимость применения дополнительных устройств для выплескивания металла сварочной ванны и для испульсной подачи газа в дугу, упростить и удешевить определение обеих изотерм кристаллизации сварочной ванны. Формула изобретения Составитель Л. НазароваРедактор О. 3)рковецкая Техред М,Дидык Корректор С.некмар. Заказ 583 Тираж 515 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 3Производственно-издательский комбинат "Патент"г.ужгород, ул. гагарина, 101 5 163 между границами, очерченными введен-ными частицами.Исследование изотерм кристаллизации сварочной ванны ликвидуса и солидуса позволяет определять влияние различных режимов дуговой сварки и особенности сварочных процессов на склонность к образованию кристаллизационных трещин,Способ определения изотерм кристаллизации сварочной ванны, при котором в сварочную ванну вводят частицы материала, температура плавления и удельный вес в жидком состоянии ко 1 торого вышее, чем у металла сварочнойо 27086ванны, и определяют верхнюю границу .,ликвидуса кристаллизации жидко-твер-дой металлосварочной ванны, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества сварных соединений за счет выбора оптимальных режимов сварки, определения интервалаперехода расплава из,жидкого состояния в.твердое, предотвращения образования кристаллизационных трещин пу-:тем одновременного определения верхней границы ликвидуса и нижней границы солидуса кристаллизации жидко-твер"дой фазы металла сварочной ванны,в сварочную ванну дополнительно вводят частицы материала, имеющего болеенизкую температуру плавления и болеевысокий удельный вес, чем у металла 20 сварочной ванны, а после окончаниясварки определяют плоскость реза макротемплетов и изготавливают макротемплеты сварного соединения в плоскостях, в которых изучают изотерму соли дуса, и по расположению введенныхчастиц одновременно определяют форму .изотерм ликвидуса и солидуса сварочной ванны.