Способ исследования свойств сварного соединения

Соев Советских Социалистических Республик(51)М, Кл. В 23 К 28/00 В 23 К 25/00 Государственный комитет СССР по делан изобретений н открытий(71) ЗаяВИТЕЛЬ Краматорский научно-исследовательский и проектно- технологический институт машиностроени я(54) спОсОБ исслеДОВАниЯ сВОЙстВ сВАРнОГОСОЕДИНГНИЯ Изобретение относится к областиварки, в частности к способам исследования свойств сварного соединенияпреимущественно при электрошлаковойсварке, и может найти применение всудостроительной, машиностроительнойи других отраслях промышленности,Известен способ определения склонности металла шва к образованию холод - 0ных и горячих трещин при сварке, заключающийся в том, что образец в процессе сварки подвергают воздействию растягивающих сил в поперечном направлении 1.5 Критерием оценки склонности металла к образованию трещин является скорость деформации.Однако такой способ применим тблько для условий дуговой сварки и не позволяет получить картину образования трещин при электрошлаковой сварке, Это объясняется тем, что на деформирование и величину напряжений в соединениях при электрошлаковой сварке оказывают сильное влияние отношение ширины зоны, нагретой до высоких температур, к толщине металла и неравномерность температур по толщине металла. В связи с тем, что такие условиянельзя получить на стандартных образцах, исследования свойств сварного соединения при электрошлаковой сварке проводят на натурных образцах или реальных деталях.Известен способ исследованиясвойств сварного соединения преимущественно при электрошлаковой сварке,при котором собирают из двух частейобразец и выполняют его сварку приодновременном воздействии на зонушва внешних растягивающих сил внаправлении, перпендикулярном линиисварки 2,При этом способе исследование проводят на натурных образцах или реальных деталях, что экономически нецелесообразно, ввиду значительных затратметалла и использования в большомобъеме (при подготовке к исследованию) трудоемкой механической обработки. Выполнение в изделии пазов подобразцы также обуславливает дополнительное применение трудоемкой механической обработки,Целью изобретения является уменьшение трудоемкости исследования и приближение условий испытаний к реальным.Цель достигается тем, что передсборкой в каждой иэ частей образцавыполняют сквозное отверстие, соответствующей линии сплавления, и впроцессе сварки через отверстия пропускают хладоагент, осуществляяохлаждение околошовной зоны, а по:лесварки образец продолжают охлаждатьдо температуры окружающей среды,ба чертеже представлен образецдля испытаний по предлагаемомуспособу,П р им е р . Перед сваркой вкаждой из заготовок 1 на ра сстоянии25-30 мм от свариваемой кромкивыполняют ломаное по длине отвер 15стие 2. Дальнейшее приближение ксвариваемой кромке может привестик проплавлению полости отверстия,Для создания неравномерного распределения температуры по толщине,характерного для крупногабаритныхиэделий, отверстие выполняют в околошовной зоне предпочтительно соразмерно линии 3 сплавления с углом изломаполости отверстия в пределах угла 25( ) 140-150 . Угол выбирается в зависимости от размеров заготовокэмпирическим путем, Диаметр отверстия8-10 мм.",0Увеличение диаметра приводит к образованию опасного концентратора напряжений, а уменьшение затрудняет ре,гулирование скорости охлаждения.Электрошлаковую сварку образца 1,состоящего из двух заготовок размерами 180 х 80 х 20 мм, начинают вкокиле 4 с целью исключения искажающего влияния начального участка шва.В проЦессе сварки к заготовкам прикладывают растягивающее усилие Р,После установления устойчивого процесса сварки через отверстие 2 пропускают хладоагент, например воду,Кроме того, сварку ведут с применением выводных планок 5.Охлаждение по линии сплавленияв околошовной зоне приводит к неравномерному распределению температурыпо толщине образца, т.е. создаетсяимитация термического цикла при ЭМСв реалных условиях После прекращения сварки образец продолжают охлаждать до температуры окружающей среды, Затем после разрезки образца,изготовления и просмотра макрошлифовопределяют наличие трещин в исследуемых участках околошовной эоны, 7,тем определяется качественная оценкасвойств сталиПри отсутствии трещин скоростьперемещения свариваемых кромок в процессе сварки следующего образца увеличивают, а при наличии - уменьшают.Таким образом, определяют крити,ческую скорость деформации, являющейся количественным критерием оценкисклонности сварного соединения к образованию трещин. При постоянной скорости сварки и других параметрах режима лучшей по свойствам свариваемости считается та сталь, которая имеетбольшую величину критической деформации.Предлагаемый способ позволяетбыстро и с малыми затратами определить свариваемость исследуемых марок сталей,формула изобретенияСпособ исследования свойств сварного соединения преимущественно приэлектрошлаковой сварке, при которомсобирают иэ двух частей образец ивыполняют его сварку при одновременном воздействии на зону шва внешнихрастягивающих сил в направлении,перпендикулярном линии сварки, о тл и ч а .ю щ и й с я тем,. что, сцелью уменьшения трудоемкости исследования и приближения условий испытания к реальным, перед сборкой вкаждой из частей образца выполняютсквозное отверстие, соответствующеелинии сплавления, и в процессесварки через отверстия пропускаютхладоагент, осуществляя охлаждениеоколошовной эоны, а после сваркиобразец продолжают охлаждать до температуры окружающей среды.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 . Под ред.В,В.Степанова Справочник сварщика, 1, Машиностроение, 1974, с.42,43,2.Авторское свидетельство СССРР 421910, кл.В 23 К 25/00, 1972б 97281 арректо Составите Л.Лазурка Редакт Т ашев Техред акаренк 1222 Подло комитета СССРи открытийушская наб.,д.4/5 840/10 Тираж 0 ИИПИ Государственно по делам иэобретени 035, Москва, Ж, Р а н Проектная,4 илиал ППП фПатент, г,ужго