Способ термической обработки сварного соединения

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГосударственный нокнтет Соввта Министров СССР по делам изобретений н отнрытий(71) Заявитель олжский трубный заво 5-1) С 1 ОС РМ т-ЕС(хОП ОБЕАБОТ 1 х 1 С 11 Л 111 ОГ( СОЕ 1 И 1.Е 111 Я ооеспечиварнистой стра.ысокой нассправления Изобретение относится к способам термической обработки сварных соединений металлических конструкций, преимущественно электросварных труо оольшого диаметра.Известен способ термической обработки сварных труб, по которому после нормализации сварного шва проводят неполную закалку и отпуск 11.Известен способ термической обработки сварных соединений, по которому осугцествляют ускоренный нагрев сварного шва до температуры аустенизации, охлаждение до 150 - 200 С, ускоренный нагрев, охлаждение и отпуск всего изделия 2.Известен также способ обработки сварного соединения закаливаюгцихся сталей, по которому участок околошовной зоны в процессе охлаждения подвергают воздействию ультразвуковых колебаний в интервале температур на 100 - 150 С выше температуры на. чала мартенситного превращения и заканчивают это воздействие при комнатной температуре (31.Однако известные способы неют полного устранения крупнозектуры шва, которая обладает вледственностью, и ожидаемого2структур.л (н излома) нс достигается. Зерно аустснита, образукпцееся нетосредствспно вьше точки Асз, оказывается крупнгнм, равным по пазмсрам зсрнм исходной стзхк ры. Фазовая перскристаллизация, связанная с л - -т-превращением не реализуется, вследствие чего участок перегрева отличается от остальных участков сварного соединения низкой ударной вязкостью при отрицательных температурах и, как правило, является очагом зарождения и распространсния 1 э разрушения сварных конструкций (в частности, электросварных труб большого диаметра).Целью изобретения является получениемелкозернистой структуры с высокой ударной вязкостью на участке перегрева сварного соединения труб большого диаметра.Это достигается тем, что сварной шов иоколошовная зона (включая участок перегрева) высокочастотным индуктором локально нагревают до температур 9 б 0 - 1000 С, после чего через воду, выполняющую роль 20промежуточного контактного слоя, в металл шва и околошовной зоны вводят ультразвуковые колебания мощностью 3 - 10 кйт прп ускоренном охлаждении. По достижении металлом шва и околошовной зоны темпсрату633907 феррит перлит беинит 0-9, О 5,.5-8, 5 феррит 3 перлит 3 беинит 4 спытано попо 3 от учаВ числителеначения по в П акта было мече каждого вар 3 образца отна каждой ьные и мак тру ка и центра шва трубе; 2, симальные реванимал стоят мисем испвтазнаменател ед ням,а изобретени приведенных менение пре получить з на участке я. В результ тся вязкие с варного соед беспечиваетспирально условиях э одах. Изчто приволяетзернадиненивышаювсего средь оностьтруб втеп ров Способ соединения кочастотнь ны до 960 дение с н баний, отл лучения м тке перег соединени ры 600 С действие ультразвуковых колебаний на него прекращается и производится дальнейшее охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.5Воздействие ультразвуковых колебаний на структуру околошовной зоны в процессе фазовых превращений при охлаждении в интервале температур наименьшей ус ойчивости аустенита приводит к полному устранению видманштеттовой структуры на участке 10 перегрева и к получению на этом участке мелкозернистой феррито-перлитной структуры с высокой ударной вязкостью.Способ осуществляется следующим образом. Сварной шов и околошовная зона электросварной спиральношовной трубы размером 1020 Х 10 мм (из стали марки 17 Г 1 С), сваренной проволокой СВГА под слоем флюса АНна отдельной установке для локальной термической обработки сварных соединений, установленной в звуко- и виброзащитном помещении, подвергают контурному высокочастотному (1 Ф 1000 Гц) нагреву индуктором шириной 114 мм до 960 - 1000 С. В процессе нагрева труба движется вращательно-поступательно с таким расчетом, чтобы шов всегда находился под неподвижным индуктором. При выходе из индуктора на околошовную зону и шов (с обеих сторон от шва) пода".тгя вода, выполняющая роль промежуточного контактного слоя, через который сразу же за индуктором данных таблицы видно, длагаемого способа позначительное измельчение перегрева сварного соеате чего существенно повойства этого участка и инения, а это в свою оче более высокую надежшовных электросварных ксплуатации на газонефв металл шва и околошовной зоны через волноводы специальной конструкции от ультразвукового генератора типа ЛЗГв 10 вводят ультразвуковые колебания мощностью 8 - 10 кВт в зависимости от размеров трубы, толщины стенки и размеров шва и околошовной зоны,Конструкция волноводов такова, что при воздействии ультразвуковых колебаний на металл шва и околошовной зоны и достижения им температуры 590 - 610 С поступление воды прекращается. Далее он постепенно охлаждается на воздухе до температуры окружающей среды. Так как вода подается на шов и околошовную зону сразу же за индуктором, то она кроме выполнения функций промежуточного контактного слоя выполняет и функции охладителя, вслед ствие чего скорость охлаждения околошовной зоны от начала охлаждения ло 590 - 610 С составляет 10 - 15 С,с, а от 590 - 610 С до температуры окружающей среды не выше 3 С/с, скорость охлаждения шва от температуры начала охлаждения до 590 - 610 С составляет 8 - 12 С/с, от 590 - 610 С до температуры окружающей среды не выше 2 С/с.Результаты испытаний сварного соединения на ударный изгиб представлены в таблице.Испытывались участки по центру шва и по участку перегрева на образцах с круглым надрезом радиусом 1,0 мм. термической обработки сварноговключающий локальный высой нагрев шва и околошовной зо - 1000"С и последующее охлажаложением ультразвуковых колеичающийся тем, что, с целью поелкозернистой структуры на учасрева околошовной зоны сварного я, охлаждение сварного соединео Составитель Л. Ляпунов Релактор Е. Полионова Техрел О. Луговая Корректор М. Темник Заказ 673/26 Тираж 674 Подписное НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изОбретений и открыткой3035, Москва, Ж, Раушскан наб., д. 4/5 Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул.роектная,ния производят в интервале температур сп 960 - 1000 до 590 610 С во ой с одновременным налокстгиез ультразвуковыми: колебаний, а далее - на возду се.Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе: 1. Лвторскос свидстсльсгво СССР Лв 461,)55. кл. С 21 Р 908, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Лв 500272, кл. С 21 Р 950, 1976.3. Лвторское свидетельство СССР М 245827, кл. С 21 Р 1,04, 1969.