Способ обработки сварных соединений

СО)ОЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИН П 9) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ двторСиомУ СвидктельСТВу(54) (57) СПОСОБ ОБРАБКИ ССОЕДИНЕНИЙ преимущественновключающий нагрев сварногопластическую деформацию усацов труб навстречу одна друл и ч а ю щ и й с я тем, чтлью повышения качества сварпутем повышения пластичностной вязкости, нагрев проводтемпературы А металла труС 1пластическую деформацию ведтервале температур Асростями, обеспечивающйми свтичность металла труб,ереховнженеров льство СС 1978. ство СССР 1975.со ско- ерхплас Фаф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ"." СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Горьковский институводного транспортаИзобретение относится к способам обработки сварных соединений, выполненных аргоно-дуговым или микроплазменным способами, и предназначено для использования, преимущественно, в машиностроении.5Известен способ термической обработки сварных стальных изделий, который осуществляется путем повышения мощности источника нагрева до значения, обеспечивающего получение 10 сварного соединения конструкции, а затем охлаждения соединения до ниж - него порога температуры, при которой проявляется эффект сверхпластичности. 15Кроме того, в процессе охлаждения производят термоциклирование в интервале сверхпластичности стали при напряжениях от 2-3 кг/мм 2 до предела текучести стали, 20Известный способ термической обработки устраняет неблагоприятные структурные изменения при сварке, проплавы, повышает коррозионную стойкость, снижает остаточные напряжения, 25 что, в свою очередь, значительно повышает качество и эксплуатационную надежность сварных соединений 1),Однако этот способ неэкономичен, он требует больших энергетических затрат производства.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату- является способ обработки сварных соединений, преимущественно труб, включающий нагрев сварного шва до пластичного состояния металла и пластическую деформацию, которую осуществляют осадкой торцов труб навстречу одна другой 12(.Однако обработка сварных швов по 40 известному способу вызывает появление остаточных напряжений, значительно снижающих качество и эксплуатационную надежность сварных соединений.Целью изобретения являются повы шение качества сварного шва путем повышения пластичности и ударной вязкости. Поставленная цель достигается тем,что согласно способу обработки сварных соединений, преимущественно труб,включающему нагрев сварного шва ипластическую деформацию усадкой торцов труб навстречу одна другой, нагрев проводят до температуры А 55металла труб, а пластическую деормацию ведут в интервале температурАс -А со скоростями, обеспечиваюс,щйми сверхпластичность металла труб,На фиг1 изображен сварной шов; 60на фиг, 2 и 3 в , две последовательныестадии обработки сварного шва попредлагаемому способу.Способ осуществляют следующим образом. 65 Проводят нагрев сварного шва дотемпературы начала фазовых превращсний (А ) металла трубы. Затемс.,в обжимном устройстве осуществляютпластическую деформацию усадкой торцов трубЫ навстречу одна другой, втемпературной области начала и конца фазовых превращений при интервале скоростей сверхпластичности материала трубы,В результате действия этих факторов в зоне соединения реализуетсяявление сверхпластичности, позволяющее устранить дефекты сварного соединения типа подрезов пор и трещин,исправить структуру перегретой околошовной зоны, улучшить пластичность,ударную вязкость, уменьшить остаточные напряжения и деформирующие усилия обработки, и тем самым, повыситькачество сварных соединений.В ряде случаев предлагаемый способ позволяет исключить последующуютермическую обработку сварных соединений.П р и м е р. Обрабатывают по предлагаелому способу трубу из сталиФерритно-мартенситного класса 14 Х 17 Н 2с толщиной стенки 12 мл, выполненнуюаргонно-дуговым способом с применением неплавящегося вольфрамовогоэлектрода,Изделие 1 помещают под нагревательный элемент (например, высокочастотный индуктор) с таким расчетом, чтобы основной разогрев металла происходил в зоне 2 сварного шваи в районе околошовной зоны 3, можно также использовать нагрев подсварку,Разогрев указанных зоч 2 и 3производят до температуры Ас, начала фазовых превращений металла трубы, т.е. до 1 = 790 С для стали14 Х 17 Н 2,Затем изделие 1 подают в обжимноеустройство 4, например в обжимныевалки или обжимное кольцо, где разогретое место осаживают в интервале температурной области Ас-А т.е.о чпри (790-б 50) С, соответствующих йачалу и концу фазовых превращений сталей ферритно-мартенситного класса,в том числе стали 12 Х 17 Н 2 с истинными скоростями дефорглации 10- 10 Э сСочетание нагрева сварного швадо телпературы А и пластическойдефорлации, осуществляемой в температурной области А,- -А, , т.е, (790 а С 1 1-гб 50) С и в интервале скоростей 1010: вызывает эфоект сверхпластичности, протекающий для сталей ферритно мартенситного класса.Механические свойства стали14 х 17 Н 2 приведены в таблице,800 800 80 800 800 180 85 790 790 60 275 790 70 7 90 330 790 790 300 75 720 790 50 360 62 720 790 420 720 790 400 72 650 790 60 260 650 790 480 60 650 790 450 600 790 500 58 600 790 520 600 790 52 Эффект сверхпластичности обеспечивает нагрев до температуры А с 40последующей пластической деформациейв температурной области А до Апри истинных скоростях деформаций1010-З с-,Наличие эффекта сверхпластичности 45способствует резкому увеличению показателей пластичности и снижениюсопротивления деформации. Наличиеобжимного устройства обеспечиваетплавный переход металла сварного швак основному металлу изделия.В результате обработки сварногосоединения по предлагаемому способузначения ударной вязкости и пластич ности составляют 55 а(1, 2 - 1, 4) ; ч: (54-56) 3,м 2в результате обработки по известномуспособу а (О, 6-0, 8) -; М -(46-48) %,60МПжТаким образом, пластичность сварТемпература, прикоторой осуществляется пластическаядеформация, А -А С ного соединения возросла на 20, аударная вязкость - вдвое по сравнению со сварным швом, сработанным поизвестному способу.Кроме того, в процессе обработкиуменьшается сопротивление пластической деформации в 2-3 раза, что способствует уменьшению энергозатрат ипозволяет проводить обработку предлагаемым способом труднодеформируемыхсплавов,Предлагаемый способ обработкисварных соединений по сравнению сизвестным способом значительно снижает сопротивление пластической деформации в процессе обработки; повышает пластичность сварного,шва на20, а ударную вязкость - вдвое, иустраняет дефекты сварного шва типапор и трещин,Годовой экономический эффект отпредлагаемого способа обработки сварных соединений составляет 1350 руб.на 1100 кг обрабатываемого металла.1074911 оставитель И, Липгартехред Т,дубинчак КорректоР М. Шаро едактор Н, Рогул Заказ 7 ПодписноеСССР Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек Тираж 540 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Я, Раушкомитета открытий кая наб д