Способ электрошлаковой сварки

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 050977 (21) 2522541/25-27 с присоединением заявки Мо В 23 К 25/00 Государственный комитет СССР до делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Д,И. Фильченков и М.Г. Козулин Волжский ордена Трудового Красного Знамени завод цементного машиностроения(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ Изобретение относится к области соединения металлов и сплавов с помощью электрошлаковой сварки и может быть использовано в машиностро- з ении для сварки крупногабаритных иэделий с большим поперечным сечением соединяемых поверхностей.Известен способ сварки изделий с большим поперечным сечением свариваемых поверхностей, который выпол- . няют с помощью электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком или пластинчатым электродом, заполняя зазор между деталями присадочным металлом сразу по всему сечению 1) . Недостатком 15 его является то, что швы, выполненные по такой технологии, имеют ярковыраженную крупнокристаллическую структуру и, как правило, нуждаются в последующей термообработке. 20Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ электрошлаковой сварки, преимущественно крупногабаритных иэделий 25 большой толщины, при котором разделку стыка выполняют в виде ряда отверстий, образованных пазами на стыкуемых кромках с перегородками из основного металла между ними, а 30 заварку отверстий производят с расплавлением перегородок 2),Однако нерегламентированная строгоочередность заварки отверстий можетпривести к тому, что некоторые швыне получают термообработки. Крометого, если начинать заварку каждогоследующего отверстия только послетого, как закончена, заварка предыдущего, то при этом резко снижаетсяпроизводительность, а при выполнениишвов большой протяженности в массивныхдеталях начало шва в ранее заваренномотверстии и прилегающие к нему зоны,в результате интенсивного теплоотвода в изделие быстро охлаждаются дотаких температур, при которых в нихпроисходят все структурные превращения вплоть до мартенситных, чтопри сварке сталей с повышенным содержанием углерода может привестик трещинообразованию,Целью изобретения является повышение производительности и качества,увеличения объема термообработкиметалла сварного соединения и замедление скорости его охлаждения,В предлагаемом способе это достигается за счет того, что разделкустыка выполняют в виде нечетного чисЛа отверстий, заварку которых производят, начиная одновременно с двух крайних отверстий в направлении к середине сечения шва или начиная с центрального отверстия в направлении крайних. Каждую последующую пару отверстий разделки при этом начинают варить с интервалом времени, в течениекоторого нижняя часть шва в предыдущей паре отверстий охладится до температуры точки А . 10При заполнении разделки от краев к середине сечения крайние отверстия начинают варить одновременно, а при заварке от середины к краям первым начинают варить центральное отверстие .а потом остальные в направлении край них с указанным интервалом времени, Е,При такой схеме заполнения разделки значительно повысится производительность, а движение шлаковых ванн в изделии последовательно друг 20 за другом с интерваЛом времени, в течение которого предыдущий шов не успевает остыть ниже температуры точки Л , увейичивает объем и эффективность термообработки наплавлен ного металла в предыдущих отверстиях и прилегающих к ним зонах, а также замедляет их скорость охлаждения и снижает вероятность образования мартенситных структур. ЗОНа чертеже изображена схема заполнения разделки стыка присадочным металлом., где; 1; 2; 3; 4; 5; б; 7- номера отверстий разделки сечения, 8 - плавящиеся мундштуки; 9 - выходной карман; 10 - водоохлаждаемые пластины; 11 - соединяемые детали;12 - перегородки из основного металла; 13 - эаходнойкарман.Разделка стыка соединяемых деталей 11 производится в виде нечет ного числа прямоугольных или цилиндрических отверстий 1-7, между которыми оставляются промежутки из основного металла (перегородки 12), На собранный под сварку стык уста навливаются заходные 13 и выходные 9 карманы для разводки шлаковых ванн вывода швов за пределы изделия, а также водоохлаждаемые пластины 10 для формирования боковых швов. Далее отверстия заваривают с помощью электрошлакового процесса Заполнение разделки от краев късередине сечения начинают одновременно с крайних отверстий 1 и 7, Через некоторый промежуток времени, в течение которого сварные швы в этих отверстиях достигнуты вйсоты Н, а их нижняя часть приэтом успеет охладиться до температуры порядка точки А , начинают заварку двух следующих отверстий 2 и б, не 60 прерывая, сварочного процесса в отверстиях 1 и 7. После того как температура нижней части швов в отверстиях 2 и б упадет до точки Лг т.е. их высота будет равна Н, а шов в 65 отверстиях 1 и 7 равен 2 Н, начинают заваривать отверстия 3 и 5, В момент, когда нижняя часть швов в этих отверстиях охладится до температуры порядка точки А т. е. их высота будет равна 3 Н, начинают. варить центральное отверстие 4.При сварке от середины сечения к краям первым начинают варить центральное отверстие 4, а остальные в направлении краев последовательно с интервалом времени, при котором нижняя часть предыдущего шва успеет охладиться до температуры порядка точки Аг . Нечетное количество отверстий в разделке позволяет получить при сварке от краев к середине нетермоотработанным только один шов в центральном отверстии 4, а при сварке от середины к краям нетермообработанным останутся два крайних шва в отверстиях 1 и 7. В процессе заполнения разделки при заварке каждого предыдущего отверстия перегородка в направлении последующего отверстия расплавляется только частично, а при заварке последующего отверстия переплавляется полностью, при этом образуется монолитное сварное соединениеПрименение предлагаемого способа позволит за счет одновременного ступенчатого движения шлаковых ванн в изделии значительно повысить производительность при сварке изделий с большим сечением свариваемых поверхностей отдельными участками и за счет сопутствующей термообработки улучшить качество получаемых сварных соединений.Формула изобретенияСпособ электрошлаковой сварки, преимущественно крупногабаритных изделий большой толщины, при котором разделку стыка выполняют в виде ряда отверстий, образованных пазами на стыкуемых кромках с перегородками из основного металла между ними, а заварку отверстий производят с расплавлением перегородок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества, увеличения объема термообработки металла сварного соединения и замедления скорости его охлаждения, разделку стыка выполняют в виде нечетного числа отверстий, заварку которых производят, начиная одновременно с двух крайних отверстий в направлении к середине сечения шва или начиная с центрального отверстия в направлении крайних, при этом каждую последующую пару отверстий заваривают с интервалом времени, в течение которо721288 го нижняя часть шва в предыдущейпаре отверстий охладится до температуры точки А Источники информации,принятые во внимание при экспертизепкин гул оррект Подписное Тираж 1160 арственного комитета С изобретений и открытий -35, Раушская наб д. аказ 4/ 130 ал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,2/14ЦНИИПИ Госпо дела35, Москва,1. И.И. Сущук - СлюсаренкоСварка, том, 9, Итоги науки итехники, М., 1971, с. 41-42.2. И.И. Сущук-СлюсаренкоСварка, том. 9, Итоги науки итехники, М., 1977, с. 63-64.