Способ отпуска стальных изделий

(5 ц 4 С 21 0 9/5 СТАЛЬНЫХ сится к те им рных швов осРзделий. Цель метрич альн х ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Полэунова и Производственное объединение "Невский завод"им. В,И.Ленина(54) СПОСОВ 0 ТПуСКА (57) Изобретение от ческой обработке св ЯО 1 41315 О изобретения - повышение качества от" пуска сварных изделий путем компенсации отставания температуры сварного шва от температуры печи. Для реализации способа определяют кривую нагрева и охлаждения сварного шва, разбивают ее на равные температурные интервалы, определяют продолжительность выдержки при постоянной температуре печи до прогрева сварного шва до температуры Т - 10 К, а продолжительность выдержки после прогрева шва назначают по выведенному математическому выражению. После такого от" пуска получают высокое качество иэделия, например ротора компрессора высокого давления установки ГТН.При этом прочность основного металла и зоны сварного шва 60 = 70 кг/мма о .= 177., Ч =- 507, Т= 0 С, а остаточные напряжения не более 5-6 кг/мм, 1413150Изобретение относится к термической обработке сварных швов осесимметричных стальных иэделий,Цель изобретения - повышение ка 5 честна отпуска сварных иэделий путем компенсации отставания температуры сварного шва от температуры печи.Для осуществления отпуска изделий после сварки, предусматривающего на- О грев, выдержку при постоянной температуре печи Тр ниже Ас , а также последующее охлаждение, определяют кривую.нагрева и охлаждения сварного ;шва, разбивают ее на равные темпера" 15 турные интервалы, определяют продол,жительность выдержки при постоянной температуре печи до прогрева сварно; го шва до температуры Ть -10 К, а , продолжительность выдержки после про грева шва назначают по соотношению- -го1 оо Р"Нгд = 10 тв 10 тв- (ь 0; +В2 этт 1 0, ппгде ь - продолжительность вьдержки после прогрева, ч;оЬ 71", Ь 0 - соответственно время нагрева и охлаждения сварно - 30го шва в 1-м интервалетемператур Т - 10 тт - 0 (т, е;вТ. - средняя температура 1-гоинтервала, К; 35И - число интервалов разбиенияпо температуре.На фиг, 1 приведено изменение температуры печи (кривая 1) и сварного шва (кривая 2) в процессе отпуска и 40обозначения, поясняющие пРоцедуру определения продолжительности выдержки,на фиг,2 - значения температуры печи и сварного шва опытного ротора, измеренные в процессе промышленного опробования способа отпуска (сплошные линии), а также расчетные кривые охлаждения с температуры выдержки, относящиеся к проведению режима отпускасогласно прототипу (штрихпунктирныелинии).Способ отпуска реализуется следующим образом.Сначала назначают температуру отпуска Т, а также скорости нагрева и охлаждения. Причем последние могут быть выбраны максимально допустимыми по термическим напряжег ям или мощности печи, Далее ориентировочно эадают выдержку печи при Т, стремясь, чтобы продолжительность выдержки была не менее требуемой для качественного отпуска иэделия. Затем расчетным путем или на основе термометрирования опытного изделия (с помощью установленной на поверхности термопары, использования оптического или инфракрасного пирометра) определяют кривую изменения температуры сварного шва на режиме отпуска с ориентировочной продолжительностью выдержки. Непосредственно по этой кривой определяют продолжительность выдержки до прогрева сварного шва до Т - 10 КлПв (08) (см, Фиг.1), Кроме того, разбивая кривуй изменения температуры шва на равные температурные интервалы (принято Ь Т =: 10 К) и определяя пронжительность нагрева ьГ и охлажде 0ния Ьр; в каждом интервале, по формуле (1) рассчитывают необходимую продолжительность выдержки после прогрева ( р ). Таким образом, получают окончательный режим изменения температуры печи при отпуске, которыйпредусматривает общую продолжительность выдержки при постоянной темпе,пй ратуре печи Т , равную 0 +П р и м е р. Способ бып опробован при отпуске после электронно-лучевой сварки ротора компрессора высокого давления установки ГТНв вакуумной печи. Определенное лабораторными испытаниями оптимальное значение параметра Холомона (Рф) для стали ЭП 428, из которой изготовлен ротор, равно 20,110 . Термообработка с Р =з= Р обеспечивает при исхсдном пределе текучести основного металла 7 б кг/мм высокое качество отпуска: равную прочность основного металла и зоны сварного шва ( 6= 70 кг/мм), достаточные пластичность ( 8 = 17 .,= 50%) и сопротивление стали хруп"10 окому разрушению (Т = 0 С) а также остаточные напряжения не более 5 " б кг/ммф.При промышленном опробовании спосс ба задавали следующий режим изменения температуры печи в процессе отпуска: нагрев от 20 до 600 С соо скоростью 50 ОС/ч, промежуточная выдержка при 600 С в течение 3 ч, нагрев со скоростью 50 С/ч до 700 С, окончательная выдержка, охлаждение со скоростью 33 С/ч до 510 С и далее охлаждение по мощности печи. Лродол 111 Ожительность выдержки при 700 С задавали, равной 9 ч (3,9 ч до прогрева сварного шва до 690 С и 5,1 ч после прогрева) на основе предварительного расчетного определения кривой нагрева и охлаждения сварного шва, разбиения ее на температурные интервалы по 10 С и использование Формулы (1). Выбранные скорости нагрева и охлаж- ;0 дения, согласно расчетам, являются допустимыми по уровню возникающих в роторе термических напряжений и обеспечивают небольшую продолжительность режима отпуска. 5Формула изобретенияСпособ отпуска стальных изделий, преимущественно сварных осесимметрич ных, предусматривающий нагрев, выдержку при постоянной температуре печи Т 8 ниже Ас, и охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества отпуска путем 25 компенсации отставания температуры сварного шва от температуры печи, определяют кривую нагрева и охлажде ния сварного шва, разбивают ее на равные температурные интервалы., определяют продолжительность выдержки при постоянной температуре; печи до прогрева сварного шва до температуры Т - 10 К, а продолжительность выдержки после прогрева шва назначают по соотношениюР йгдеьг и 3- н о 1Т; продолжит ел ьно сть . выдержки после прогрева, ч;значение параметра Холло.мона, обеспечивающее требуемый отпуск;соответственно время нагрева и охлаждения сварного шва в х-м интервалетемператур Т - 101Т - 10 (2.-1), ч;средняя температура "гоийтервала Й;число интервалов разбиения по температуре.ч 350 8 8 г,Составитель В.Палеевктор Н.Ки 1 цтулинец Техред М.Ходанич Корректор В.Романенко ед з 3740/28П а ственного коми зобретении и откр Ж, Раущская на иэводственно-поли .фическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,П Тираж В ИИПИ Госу по делам 3035, Москва