Способ термомеханической обработки сварных соединений

(51)5 В 2 Т ОБГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ. СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Б.Е.Патон, Ю.Д.Яворский, В.К,ЛебедевК.А.Ющенко, С.П.Быстрановский иА,А. Н ако кеч ны й(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 491451, кл. В 23 К 28/00, 1973.Авторское свидетельство СССРМ 893471, кл. В 23 К 28/00, 1980.Патент ФРГ М 1191920,кл. 2 1 Н 29/01, 1965.Авторское свидетельство СССРВ 155161, кл. С 21 О 9/50, 1962.(57) Изобретение относится к сварке, в частности к способам термомеханической об Изобретение относится к способам послесварочной обработки сварных соединений, в частности к термомеханической обработке, и может найти применение в различных. отраслях промышленности, например на металлургических предприятиях в технологических линиях производства проката из легированных сталей, склонных к охрупчиванию шва и зоны термического влияния,Известны способы термомеханической обработки, которые применяются для улучаения аксплуатационнцх свойств сварных соединений, путем пластического деформирования металла шва и околошовной зоны в горячем состоянии. 2работки сварных соединений, и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик сварных соединений из охрупчивающихся после сварки материалов. Способ осуществляют следующим образом. Сначала выполняют пластическое деформирование прилегающих к сварному шву участков, Для этого прикладывают усилие деформирования. с обеих сторон сварного соединения. Затем осуществляют пластическое дефор-. мирование сварного шва. Благодаря этому осуществляют предварительное "залечивание" микродефектов. За счет непрерывного или дискретного перемещения металла из очагов деформирования в направлении по- ф ложительного градиента температур происходит формообразование "волны", которую сглаживают при повторном деформировании, 6 з.п. ф-лы. 1 ил,им Вю Основным недостатком, присущим прототипу, является одновременное деформирование в горячем состоянии шва и прилегающей к нему зоны термического О влияния, Как показывают опыты, для терми- ОЗ чески охрупчиваемых и разупрочняемых ма= териалое механизм деформироааниа, ь присущий прототипу, малоэффективен, по- д скольку сварное соединение характеризуется наличием широкой гаммы переходных структур, При этом общий режим нагрева и обжатия не обеспечивает требуемого для охрупчиваемых участков индивидуального подхода и соответствующего характера перемещения металла в очагах деформирования, Этот недостаток иллюстрируется на примере обработки сварных соединений изтрансформаторной стали с повышенным содержанием кремния (3,54,8 оь), Сварные соединения из этой стали а состоянии после сварки характеризуются значительной грубозернистостью в зоне термического влияния.и наличием по границе зерен выделений силицидных и карбидных фаз, устойчивых при повышенных температурах. В таком сочетании создаются благоприятные условия для возникновения микродефектов, снижающих в несколько раз( 10) пластичность и вязкость по сравнению с основным металлом.Как показывают опыты, на участках с охрупченной структурой для "залечивания" микродефектов и повышения пластических свойств металла необходима увеличенная по сравнению с другими зонами степень деформации. 9 то же время в сварных соединениях зачастую недопустимо наличие мест с локальным уменьшением толщины,В связи с этим необходимо создавать условия для возвратного перемещения металла на утоненные участки. Принятая в прототипе схема деформирования не обеспечивает такого протекания процесса обработки. Кроме того, при термомеханической обработке сварных соединений осуществляют локальный, преимущественно индукционный нагрев шва и прилегающих к нему участковПри этом температурное поле на участке, предназначенном для обработкй, характеризуется наличием зоны, в которой температура имеет максимальное значение с довольно резким ее снижением за пределами поперечного сечения индуктирующего провода,Сварные соединения в большинстве случаев имеют швы с усилением. В процессе обжатия характерном для прототипа металл усиления при локальном нагреве будет частично перемещаться на участки с пониженной температурой, образуя при этом наплывы (закаты)Обжатие металла а зоне локального нагрева по известной схеме (с прокаткой шва впоперечном направлении) осуществляют с односторонне направленным перемещением сварного соединения:относительно .обжимного инструмента (валков). При этом формируются закаты и создаются условия, благоприятствующие развитию микродефектов в зоне, где прокатка осуществляется а направлении спада температуры.С целью устранения указанных недостатков в предлагаемом способе термомеханической обработки, при котором производят локальный нагрев и пластическое деформирование шва и зоны термического влияния, сначала выполняютремещения металла из очагов деформиро 10 аания в направлении положительного градиента температур происходит формо 15 20 25 30 35 40 50 55 пластическое деформирование прилегающих к сварному шву участков путем приложения необходимого для деформирования усилия с обеих сторон сварного соединения,а затем - пластическое деформирование шва. Благодаря этому осуществляют предварительное "залечивание" микродефектов. За счет непрерывного или дискретного пеобразование "волны" (местного утонения и утолщения), которая сглаживается при повторном обжатии, устраняющем местные утонения, Дискретное перемещение металла в зону формирования вершины волны может осуществляться со смещением мест нагрева и обжатия.Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом. Формула изобретения 1, Способ термомеханической обработки сварных соединений, при котором осуществляют нагрев и пластическое деформирование сварного соединения в горячем состЬянии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик сварных соединений из охрупчивающихся после сварки материалов, сначалавыполняют пластическое деформирование прилегающих к сварному шву участков путем приложения необходимого для деформирования усилия с обеих сторон сварного соединения, а затем - пластическое деформирование шва.2. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что деформирование прилегающих к сварному шву участков осуществляют дискретно с последовательно-поступательным смещением мест приложения усилия деформирования.3. Способ по пп.1, 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что нагрев и пластическое деформирование с каждой из сторон шва осуществляют поочередно,4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что нагрев и пластическое деформирование участков, прилегающих к сварному шву, выполняют одновременно вдоль всей поверхности.5, Способ по пп,1-4, отл и ча ю щийс я тем, что пластическое деформирование осуществляют путем последовательного обжатия в направлении продольной оси шва.- 8, Способ по пп.1-5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пластическое деформированиеосуществляют с дискретным увеличением стейени деформации.Заказ 3 8 9 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 7, Способ по пп. 1-6, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в процессе пластического деформирования обрабатываемой зоны сварное соединение фиксируют с обеихсторон сварного шва.