Способ термической обработки сварныхстальных изделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕИЬСТВУ Союз Советски нСоциалкстическкнРеспублик и,829698(53) УДК 621,78. .011(088.8) но аенам навбретеннй и открытийОпубликовано 5.05.81Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 7.05.81(72) Авторы изобретения ф . А. Вагнер и А. А. Гогешвили нтральный научно-исследовательский, ртроектный институт по сельскому строительству(5 ч) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХСТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ри указанных р Ффект сверхплаНаиболее бли о технической ежимах проявляет стичности.эким к предлагае сущности и дости ется способ терм варных стальных регулируемое ох единения в проце му мо эффекту явля й обработки с й, включающий е сварного со чес- издеварки 2воздеистзультате ия. Воров в иствия этих фа ия реализуется зоне соединен сверхпластичнНедостаток применения то стн спо оба лля ограниченнос нтактной сва ко и для нем нх и, в которых Изобретение относится к термической обработке сварных соединений,Одним из неблагоприятных явлений при сварке является появление остаточных напряжений, снижающих качест-, во и эксплуатационную надежность свар ных иэделий. Для устранения неблагоприятных структурных изменений, повышения коррозионной стойкости, устранения проплавов при сварке труб, снижения температуры нагрева и усилия, воздействующего на сварное соединение при контактной стыковой сварке соединение подвергается волновому термическому циклу с темпе,-атурой нагрева выше и ниже температур структурных превращение ,А+20 С и А -120 С) и вию сжимающего усил Недостаток способа заключается в необходимости использования больших мощностей и ограниченности применения только для контактной сварки.Цель изобретения - повышение производительности труда, качества сварного соединения и эксплуатационной надежности сварных изделий.Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем регулируемое охлаждение сварного соединения в процессе сварки, в процессе охлаждения производят термоциклирование в интервале сверхпластнчнооти3 8296стали при напряжениях от 2-3 кг/мм до2предела текучести стали,При этом остаточные напряжения понижаются от значений близких к напряжениям текучести до 2-3 кг/мм. Термо 25циклирование улучшает структуру шваи околошэвной зоны, что повышает ка,чество сварных соединений.Повышение производительности трудаи эффективности способа является след ствием устранения операции термообработки после сварки, Когда при сваркеуровень остаточных напряжений невелики не обеспечивает скорости деформациипри котором проявляется эффект сверхпластичности, тогда к свариваемым изделиям (точкам) в момент термообработки прикладывается внешняя нагрузка,компенсирующая недостающее усилие, например, при соединении деталей с малым поперечным сесением и т.п,На Фиг, 1 представлен график изменения температур при сварке пульсирующей дугой с термоциклированизм врайоне температур проявЛения эффекта 25структурной сверхпластичности, наФиг. 2 - то же, в районе температурпроявления эффекта сверхпластичностиматериалов, претерпевающих фазовые(полиморфные) превращения; на фиг. 3- зото же, в интервале температур мартенситного перехода.Способ осуществляется путем повышения мощности источника нагрева дозначения обеспечивающего получения 35сварного соединения конструкции, азатем после охлаждения сварного соединения до нижнего порога температуры, при которой проявляетсяэффект сверхпластичности, циклического изменения в пределах, обеспечивающих пульсацию температуры в сварном соединении в районе сверхпластичности. Для различных материалов этатемпература находится в пределах 45(0,6-0,85) Тп,(0,9-0,98)Аи М, - концадо М - начала мартенситного превраНщения, или в районе температур, соответствующих 507 структуры мартенсита.На графиках 1-ей обсзначено из-менение температуры при которой материалы свариваются, а 2-ой термические циклы обработки сварного сое 98: 4динения в режиме сверхпластичности. На этих фигурах, приведены две тепловые волны, обеспечивающие сварку и три термических цикла, обрабатывающих сварное соединение в состоянии сверхпластичности.П р и м е р. На свариваемый стык труб устанавливают головку автомата для сварки пульсирующей дугой вольфрамовым электродом и назначают режим пульсации дуги, обеспечивающий заданный цикл изменения температуры в изделии (фиг. 1,2,3), При действии сварочного цилка 1 образуется сварная точка, эта точка и прилегающие к ней зоны основного металла термически трехкратно обрабатывают в интервале температур сверхпластичности, Затем производят сварку следующей точки с заданным перекрытием для получения терметичного шва.Производительность труда, полученная за счет исключения отдельной операции термообработки для снятия остаточных напряжений, увеличивается в 2 раза. Экономия, например, при сварке трубопроводовд 219 х 20 мм из стали 12 Х 1 М 1 Ф, где требуется высокий отпуск после сварки составляет более 1 О р. в расчете на 1 стык. Формула изобретенияСпособ термической обработки сварных стальных изделий, включающий регулируемое охлаждение сварного соединения в процессе сварки, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества и эксплуатционной надежности сварного соединения,в процессе охлаждения производят термоциклирование в интервале сверхпластичности стали при напряжениях от 23 кг/мм до предела текучести стали.2Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 11 3963163,кл. 228-196, 1976.2. Справочник по сварке. Подред. Е. В. Соколова, т. 2 Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы,М., 962, с. 285, 299 (прототип),