Способ сварки давлением металлических изделий

(9) ( ) В 23 К 20/.1 обретения явсварного сое азмеров зере перед сварко ная цель дост детали подвер отке давление Целью иэ ние качества уменьшейия р го соединени Поста вле соединяемые тельной обраНедостатком и ется трудоемкость ного контейнера крупногабаритных Известен такж сварки сплавов на ром процесс ведутяется повышединения путем в зоне сварной.игается тем, что гают предварим, в результате ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уфимский нефтяной институт(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(57) Использование: сооружение объектовтранспорта и хранения нефти, нефтепродукИзобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано при сооружении объектов транспорта и хранения нефти, нефтепродуктов и газа.Известен способ диффузионной сварки металлов, при котором материал свариваемых деталей подвергают предварительной обработке, детали сдавливают сварочним усилием, нагревают до температуры свафки и осуществляют изометрическую выдержку, причем материал свариваемых деталей предварительно подвергают ударно-во)новому воздействию в многослойном контейнере,звестного способа явля- выполнения многослбйи сложность сварки конструкций.е способ диффузионной основе хрома, при котос изменением темпера, Сущность изобретения: концы ых деталей иэделий подвергают давлением, например прокатыжду роликами до размеров зеренметалла, не превышающих 0,5 лия нагревают до температуры л. и сдавливают со скоростью дее= 1 1, 10 с; После изотерыдержки соединение охлаждают тов и газа свариваем обработке вают ме структуры мкм, Изде 0,5-0,6 Т,п формации мической в в камере, 2 туры и деформации, причем детали нагревают до температуры (05-0,55) т,пл, деформируют со скоростью (0,8-1,2) 10 с до степени деформации 1,5 - 2,5, затем температуру снижают до (0,34-0,4) т.пл, и деформируют с той жескоростью до степени деформации 4,5-3,5.Недостатком данного способа, принятого за прототип, является то, что при сварке в зоне шва происходит значительный рост размеров зерен металла, превышающих размеры зерен в основном металле, что приводит к снижению качества сварного соединения,чего формируется микроструктура с размером зерен менее 0,5 мкм.Сопоставительный анализ заявляемого решения показывает, что предлагаемый способ от прототипа отличается тем, что материал соединяемых деталей подвергается предварительной обработке, в результате которой формируется микроструктура с размером зерен менее 0,5 мкм, Таким образом, заявляемйй способ соответствует критерию изобретения "новизна".Известны технические решения (1,2), в которых сваривэемые детали подвергают предварительной обработке. Однако они не обеспечивают повышение качества сварного соединения - равную прочность. и пластичность соединения и основного металла. Это позволяет сделать вывод о его соответ- ствии критерию "существенное отличие",На фиг, 1 представлен один из возможных вариантов обработки деталей давлением; на фиг. 2 - показана схема осуществления способа.Способ осуществляется следующим образом.Концы свариваемых деталей 1 и 2 подвергают обработке давлением, например, прокатывают между роликами 3 и 4 до размеров зерен структуры металла, не превышающих 0,5 мкм, Сваривэемые детали 1 и 2 устанавливают в приспособлении (на чертеже не показано), имеющем вакуумную камеру 5. Концы свариваемых деталей 1 и 2 размещают в камере 5, снабженной индуктором 6, В камере 5 создают вакуум или заполняют ее инертным газом. Детали нагревают до температуры 0,5-0,6 т, пл. и сдавливают до относительной деформации е 10 со скоростью деформации= 1 10 10 с . После. изотермической выдержки соединение охлаждают в камере,Благодаря обработке свариваемых концов деталей давлением, зерна структуры ме талла уменьшаются в размерах, а впроцессе диффузионной сварки растут до размеров зерен, не превышающих размеров зерен в основном металле, что обеспечивает прочность и пластичность сварного 10 соединения не ниже основного металла.П р и м е р. Сваривали куски труб диаметром 159 мм, длиной 500 мм из стали 20, Концы свариваемых деталей предварительно прокатали роликами до размера зерен структуры металла 0,4-0,5 мкм. В камере 15 обеспечили вакуум Р10 мм рт.ст. Концы деталей посредством индуктора нагрели до 620 С и сдавливали до относительной деформации 8. После сварки и изометрической выдержки на образцах были исследованы механические характеристики и 20 структура металла в сварном соединении.Установлено, что сЪ, ог, КСЧ, ф сварного соединения не ниже основного металла, а размеры зерен в шве не превышают размеров зерен в основном металле.25 Формула изобретенияСпособ сварки давлением металлических изделий, при котором осуществляют очистку свэриваемых поверхностей, нагрев и деформировэние в вакууме или в инерт ном газе при температуре 0,5 - 0,55 температуры плавления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, свариваемые поверхности обрабатывают давлением до получения зерен 35 металла размером менее 0,5 мкм, а процессосуществляют в режиме сверхпластичности соскоростьюдеформировэния 8=10 10 с .СоставительТехред М,Моргента Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5