Способ получения ковано-сварных изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 978996(22) Заявлено 11, 02, 81 (21) 32 4 4 84 9/2 5-2 7с присоединением заявки Мо -(23) ПриоритетОпубликовано 07,1282. Бюллетень М 45 РМ Кп з В 21 ) 1/04В 23 К 20/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 07.12,82 Г.А,Пименов, И.Р.Крянин, А.А.Мишулин, Н.В.Тихомиров,Б.С.Литвак, М.Б.Рощин, А.И.Рымкенич, А,М.ШкатоваЭ,С,Каган,Э,Ю,Колпишон, Е.К.Горовая и Б.А,Дерейяйко(72) Авторы изобретения Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОВАНО- СВАРНЫХ ИЗДЕЛИИ Изобретение относится к обработке .металлов давлением, а именно к способам получения ковано-сварных изделий, и может быть использовано в тяжелом и энергетическом машиностроении,Известен способ получения ковано- сварных изделий, включающий конку отдельных элементов ступенчатой формы, их сварку между собой и окончательную ковку сваренного блока 1),Недостатком известного способа является невысокое качество получаемых иэделий.Цель настоящего изобретения - повышение качества получаемых изделий за счет обеспечения возможности получения однородности свойств металла в зоне сварки.С этой целью, при получении ковано-сварных изделий способом, включающим ковку отдельных элементов ступенчатой формы, их сварку между собой и окончательную ковку сваренного блока, при ковке отдельных элементов на боковой их поверхности со стороны свариваемого торца формуют кольцевой уступ с соотношениями ЫН =0,050,15 и Р/Н =0,030,15, где Ъ - высота уступа, Н - размер ступени максимального диаметра, Р - длина уступа, а ковку сваренного блока начинают споочередного деформирования ступеней.В связи с тем, что после сварки 5 пластические свойства металла лерегретой околошовной зоны и металла швана 40-70 ниже аналогичных характеристик оснонного металла, для достижения после ковки одинаковых свойствсоединения необходимо зону шва продеформировать с относительным обжатием Г (б = - ) где д Ь - абсолютноенсжатие на 10-30 меньше, чем околошовную зону, Такую разницу н обжатиишва и околошовной эоны обеспечиваетвыполнение уступа с параметрамиН=О, 05 О, 15.Самые низкие механические свойстваперегретой околошовной зоны наблюдаются на расстоянии (0,050,20)Нот плоскости симметрии шва. В связис этим необходимо выполнение уступас относительной длиной в=0,030,15. Поочередная ковка ступеней за)пределами сварного соединения обес печивает проработку эоны соединенияпо всему объему при схеме напряженного состояния осевого сжатия, что способствует заварке дефектов сварки иинтенсивной проработке перегретой 30 околошовной зоны и литой структурышва,- приводит к однородности свойствшва, перегретой околошовной эоны иметалла заготовки, Таким образом,достигается повышение качества изделия за счет получения однородныхсвойств металла в объеме изделия, 5На фиг,1 показана поковка ступенчатого вала, на фиг.2 - заготовкапод сварку на фиг.3 - бал зерна металла по длине сварнОго соединения(1-металл заготовки; 2 - околошовнаязона; 3 - шов),В качестве примера конкретноговыполнения способа представлено выполнение ступенчатого вала длиной12000 мм с диаметром по бочке 2500 мм 5и длиной бочки 5500 мм.Согласно данному способу сначалаизготавливают две ступенчатые заготовки, имеющие окончательные размерыпоковки, и прямоугольные ступени.суступом, подлежащие сварке и последующей ковке с максимальным размеромсечения ступени 3000 мм и уступомвысотой 200 мм и длиной 200 мм. Затем заготовки сваривают между собой иосуществляют ковку сваренного блока,сначала деформируя по очереди ступени, а затем уступы со швом,Использование данного способа дляковки крупных ковано-сварных иэделий,преимущественно валов, обеспечиваетпо сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, высокое качество получаемых иэделий.Формула изобретенияСпособ получения ковано-сварных изделий, включающий ковку отдельных элементов ступенчатой формы, их сварку между собой и окончательную ковку сваренного блока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества получаемых иэделий за счет обеспечения возможности получения однородности свойств металла в зоне сварки, при ковке отдельных элементов на боковой их поверхности со стороны свариваемого торца формуют кольцевой уступ с соотношениями Ъ /Н = =0,050,15 и 0/И=0,030,15, где Ъ - высота уступа, Н - размер ступени максимального диаметра, 0 - длина уступа, а ковку сваренного блока начинают с поочередного деформирования ступеней,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 25 б 3776/27, кл. В 21 3 1/04,1978 (прототип),978996Составитель Ю.филимонов Редактор Б.федотов Техред М,коштура Корректор А,ференц Заказ 9471/14 Тираж 702 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4