Способ термической обработки сварных соединений
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 870459
Авторы: Кенис, Нуяндин, Трахтенберг, Хакимов, Якубович
Текст
Союз Советски кСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 870459(51)М, Кл,С 21 П 9/50 Вкудауствсаиьй квкатвт СССР ао авлаи азвврвтвавв н открьикй(7 ) Авторы изобретени Куйбышевский политехнический институт им. В вител(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХСОЕДИНЕНИЙ емпераодой Изобретение относится к способам термической обработки сварных соединений из углеродистых сталей и может быть использовано для повышения эксплуатационной надежности сварных конструкций.Известны способы термической обработки сварных соединений, по которым перед закалкой и после нее осуществляют отпуск, либо между двумя эакалками производят подогрев в. межкритическом интервале температур 11.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ термической обработки сварных соединений, включающий двойную закалку путем ускоренного нагрева до т туры аустенизации и охлаждения в и отпуск всего иэделия 21,Известный способ обеспечивает повыше ние ударной вяасости и снижение хладно- ломкости, Недостатком способа являются сравнительно низкие значения прочностных свойств, что делает его малоэффективным для придания сварным соединениям комплекса свойств, определяющих высокий уровень конструктивной прочности.Белью изобретения является повышение конструктивной прочности сварного соединения, т,е. придание ему повышенной ударной вязкости в сечетании со срав нительно высоким пределом прочности.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе термообработки сварных соединений, включающем двойную закалку и отпуск, дополнительно проводят термоциклирование с нагревом до 680- 700 С и охлаждением в воду. Термоциколирование может, проводиться как до пер вой закалки, так и между первой и второй эакалками, В отдельных случаях термоциклирование полезно проводить н до первой закалки и после нее.При термоциклировании перед закалкой при нагреве до 680-700 С с охлаждениоем в воду происходит релаксация сварочных напряжений 2-1-го рода и пластическая деформация объемов при охлаждении. В Результате снимаются пиковые локаль870 О 20 25 ЗО Э 5 40 45 50 гые напряжения. Активируются центры превращения Ф 1 кА и ПэЛ при нагреве под закалку, и процессы диффузии протекают более равномерно по объему. Предварительная подготовка приводит к разрыхлению матрицы за счет увеличения концентраций вакансий. Это позволяет последующий нагрев под закалку осуществить до более низких чем обычно, температур и сократить время выдержки при закалке.В микроструктуре сварного соединения практически не кабпюдается ферр.;.,.Ой прослойки, твк квк углерод ке успевает перераспределиться, диффундироввть вследствие низких температур и малого време-ни процесса. О:.,1 еченное предопределяет повышенную прочность сварного швв,Термоцккднроаакие м; жду двумя закалками более эффективк: в условиях, когда необходимо уме 1 ьшить степень неоднородности структуры по объему шва и околошовкой зоны строче 11 ность, вкутризеренную ликввцию, карбидную гиквацию), При этом первая закалка приводит к получению мартенситной структуры, что сопровождается большим объемным эффектом и ин генсивкыми сдвигами в матрице.Сдвигсвые образования приводят к интеисив"тому пер.,носу атомов (дрейф в попе сил), С другой стороны, большие стоуктурные нап;.;:1 жения на границе карбидов н матрицы могут при вести как к резру шенцю отдел ных карбидов, так и к нарушению порядка чх раснопомения, НРггуч: к ного кв основе термического цикла сварки, Отмеченное изменяет дви.-аюшие сипы на границе матрица-карбиды.Высокая плотность дислокаций в марвтенсите и пжыцеккая концентрация вакансий способствует повышению подвижности элементов, Таким образом, растут как дрейфовые., так и. диффузионные составляющие.Состояние матрицы после первой закал"ки Отличается повышенным значением сво бодной энергии. В этой связи нагрев выше А для повторной звкаггки из мертеС 5нситного со.".тояния приводит к ранней рекристалдизации и интенсивному росту зеркаьПроведение 2 3-х кратного термоцнклирования с нагревом до 680-700 С, выдержкой 3-5 мин и охлаждением в водг предотвращает интенсивный рост зерна, обеспечивает быстрьгй распад неравновесных структур и зоне сварки. Такая термообработка пр,:.водит к репакс.щион 1.1 ъы процессам в матрице. Эти процессы вк,; о( чают: интенсивный Распад пересыгцекног твердого раствора на большом числе центров в разрыхленной матрице: снятие пиковых напряжений путем плвстиче кой деформации микрообъемов вокруг выделений на границах зерен,В резупьте;е 2-3-х кратного промежуточного термоциклирования матрица будетнаходиться в состоянии с повышенным количеством мелкодисперсных карбидов и сразрыхленными участками карбидов вмесФто прежних густых скоп,"ений, Соответственно при нагреве под вторую закалку процессы растворения карбидов будут протекать более ускоренно в условиях подавления рекристалглзационных процессов.При этом зв счет растворения карбидов будет обеспечено повышение степени легированности мартенсита. и соответствую шее повышение прочности, а также вьгсокий уровень ударной вязкости за счет мелкозернистой структуры,При термоциклировании до и после первой закалки процессы, протекаюиц 1 е в зоне сварки, принципиально не отличеются от выше изложенных, Термоциклировакие до и после первой закалки позволяет дополнительно повысить прочность и уларную вязкость сварного соединения.Экспериментально обосновано, -,го нагрев при термоциклировании наиболее целесообразно .Осуществлять до температур 680-11.,0 С, так кек при этом ооеспо 1 ивается наибсльшвя активация центров превращения Ф+М и ПЛ, Оптимальное количество циклов составляет 2 З,так кек при увеличении циклов термоцикпирования заметного повышения прочности и ударной вязкости не происходит, однако возрастают затраты энергии на нагрев и увеличивается время процесса, что снижает его технико-экономические показатели.П р и м е р. Проводилась термическая обработка сварных соединекий из углеродистой степи 40, толшикой 16-20 мм.Сварное соединение подвергалось двойной закалке и отпуску и дополнительно 2-кратному термоцикпированию с нагревом до 700 фС с выдержкой 5 мин с поспедуюшим охлаждением в воду, Термоциклироввние проводилось до лервой закалки, после г:ервой закалки до и послеУпервой закалки, Закалка проводилась с нагревом до 880 С с выдержкой 15 минои охлаждением в воду, после чего прово 0дился отпуск при 600 С в течение часа,Для получения сравнительных данныхпараллельно проводилась термообработка однотипного сварного цгва по известкому870459 6После термообработки проводилось определение прочностных свойгв сварных соединений. Данные сведены в таблицу. способу - двойная закалка с нагревом до880 ОС и охлаждением водой и отпуск при600 С в течение часа,По прототипу 28 31 3,5 5,6 По предлагаемомуспособу по пунктам 1 и 2 34 4,4 По пункту 3 По пункту 4 40 34 6,9 4,5 42 36 4,8 6,9 Таким образом, предлагаемый способтермообработки сварных соединений обеспечивает голучение выского комплексапрочностных и пластических свойств, пре.допределяюших высокую констру ктивнуюпрочность и эксплуатационную надежностьсварных конструкций, По сравнению с прототипом увеличение прочности достигает20%. Зто позволяет при изготовлениисварно-литых конструкций снизить их металлоемкость в среднем на 10-15%. Нащ+пример, при использовании предложенногоспособа для изготовления спирально-шовных труб (толщина стенки до 100 мм,диаметр трубы 1040 мм) представляется возможность снизить необходимую толщину стенки на 15% без снижения конструктивной прочности труб,-. Способ термической обработки сварных соединений, преимущественно из угСоставитель А. СекейРедактор Н. Ахмедова Техред Т,Маточка Корректор М. Демчик Заказ 8678/53 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-й 5, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения леродистых сталей, включающий двойнуюзакалку и отпуск, о т л и ч а ю Ш и йс я тем, что, с целью повышения конструктивной прочности, дополнительно производят термоциклирование нагревом доо680-700 С и охлаждением водой,2. Способ по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что термоциклирование 30 производят перед первой закалкой.3. Способ по п, 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что термоциклированиепроизводят после первой закалки,33 4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что термоциклирование производят до и после первой закалки. Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе1, Земзин В, Н. и Шрон Р, 3,. Термическая обработка и свойства сварныхсоединений. Л., Машиностроение", 1978.2, Авторское свидетельство СССРИ. 500272,кл, С 2133 9/52, 1976.
СмотретьЗаявка
2859161, 27.12.1979
КУЙБЫШЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. В. КУЙБШЕВА
КЕНИС МИХАИЛ СЕМЕНОВИЧ, НУЯНДИН ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ, ТРАХТЕНБЕРГ БОРИС ФРИДРИХОВИЧ, ХАКИМОВ АНАС НУРСАИТОВИЧ, ЯКУБОВИЧ ЕФИМ АБРАМОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21D 9/50
Метки: сварных, соединений, термической
Опубликовано: 07.10.1981
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-870459-sposob-termicheskojj-obrabotki-svarnykh-soedinenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ термической обработки сварных соединений</a>
Предыдущий патент: Печь для нагрева длинномерных изделий
Следующий патент: Способ термической обработки катанки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей
Случайный патент: 160711