Способ получения сварных соединений

сится к сварке, в част- учения сварных соедииспользовано при про 4 й ЬР ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение отноности к способам полнений, и может быть изводстве полосового проката. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений нержавеющих сталей. Одновременно со сваркой выполняют термомеханическую обработку околошовной зоны. Для этого зону подвергают одновременному воздействию нагрева и двустороннему деформированию электродными контактными роликами. Температуру нагрева выбирают в интервале 600 - 850 С. Степень деформирования 8 - 1 Оо. В результате такой обработки происходит перераспределение внутренних напряжений и, как результат, уменьшение внутренних напряжений после сварки.2 ил. 1 табл.1416287 Т а блица 6 , МПа Испытания на Ударная вязкость,Дж/смхолодную про- катываемость По шву По околошовной зоне 265 Выдерживает1007 61 153 170 65% Изобретение относится к сварке в металлургической промышленности и может быть использовано при сварке полос или листов, ,в частности в технологических линиях производства полосового проката на предприятиях Минчермета.Цель изобретения - повышение качества сварных соединений нержавеющих сталей путем уменьшения внутренних напряжений.На фиг. 1 показано распределение остаточных напряжений в сварных соединениях стали 12 Х 18 Н 10 Т после сварки; на фиг, 2 - то же, после сварки и сопутствую, щей термомеханической обработки по дан, ному способу.Способ осуществляют следующим образом.Нагревательные контактные ролики, рас-положенные за сварочной головкой по ходу,сварки, охватывают сформировавшийся свар-ной шов с контактами нагрева на участке , околошовных зон. Так как при послесвароч, ном охлаждении металл шва и околошовной , :зоны начинает испытывать высокие растягивающие напряжения, то для предотвращения полного развития этого процесса, который, в случае трудносвариваемых материалов, приводит к охрупчиванию, создаются компенсирующие напряжения сжатия путем нагрева этих участков проходящим между контактными роликами током. Околошовная зона нагревается непосредственно проходяцим током, а металл шва - за счет тепло- передачи от нагретых околошовных участков, Таким образом, процесс взаимного нагрева металла шва и околошовной зоны носит обратный характер относительно процесса нагрева этих участков при сварке.Обычно при термической обработке рег.ламентируют температуру и продолжительность нагрева. Однако исследования показывают, что напряжения снимаются в основном уже при выходе на температуру нагрева. Параметры термомеханической обработки Основной металл без термомеханической обработки 575 Сварное соедииение без термомеханической обработки 560По шву Если одновременно с нагревом осуществлять процесс пластического деформирования нагретого металла, то активно развиваются процессы микроползучести, способствующие полному снятию внутренних напряжений.Опытным путем устанавливают оптимальный диапазон температур нагрева под пластическое деформирование, при котором про.исходит релаксация напряжений в зоне сварного соединения - 600 в 8 С. При температуре ниже 600 С полностью не удается устранить отрицательное влияние наклепа металла от деформирования, а это не позволяет в нужной степени восстановить пластичность сварного соединения. Повышение температуры нагрева выше 850 С является нецелесообразным ввиду начала роста зерна обрабатываемого металла; снижения стойкости материала контактных роликов путем изменения формы рабочих поверхностей в процессе горячего деформирования метал ла околошовных зон.В зависимости от степени пластическойдеформации значительно изменяются механические свойства сварных соединений. Опыт ным путем устанавливают, что если степень деформации обжатия менее 8%, то характеристики пластичности и вязкости металла околошовной зоны не превышают 0,75 уровня основного металла. При обжатии 8 - 1000 металл имеет пластичность и вязкость около 0,9 от свойств основного металла.В таблице приведены свойства сварныхсоединений высоколегированной стали 12 Х 18 Н 10 Т в зависимости от степени деформации и температуры нагрева, Дальнейшее увеличение обжатия значительно не влияет на прирост пластичности, но вызывает опреЗ 5 деленные технические трудности, вызванныеэксплуатационной стойкостью материала контактных роликов и созданием мощных (габаритных) приводов механизмов обжатия.-"- при Т =570 С,обжатии 11% 200 185 52 570По шву 78% 565 63По околошовной 220 205 90% зоне 240 570 60По околошовной 218 98% зоне Таким образом, в предлагаемом способе получения сварных соединений, вслед за свар 35 кой стыкуемых кромок производят термомеханическую обработку околошовных участков путем одновременного нагрева и двустороннего деформирования электродными контактными роликами, причем температуру нагрева ограничивают в интервале 600 - 850 С, а степень горячей деформации обжатия составляет 8 - 1 Оо;.Пример, За сварочной головкой, например плазменной, устанавливаются депозитно расположенные электродные контактные ролики, изготовленные из бериллиевой бронзы. Относительно шва ролики устанавливаются таким образом, чтобы ширина рабочей части контактных роликов соответствовала ширине околошовной зоны свариваемого металла. При подаче команды на сварку, сварочная 50 головка и ролики начинают синхронизированное движение вдоль стыка, осуществляя одновременно процесс сварки н термомеханической обработки сварного соединения. Температура и степень обжатия при пластическом деформировании контролируются величиной подаваемого на ролики тока и давлением в приводах обжатия, При подходе сварочной головки к концу стыка и прекраФормула изобретения Сварное соединение с термомеханической обработкойпри Т=570 фС, обжатии 7%-"- при Т = 860 С, обжатии 11% о -"- при Т=750 С, обжатии 10% шении сварки, процесс термомеханическойобработки продолжается до подхода роликов к конечному участку шва. Эффективность применения способа опробована для сварки нержавеющего полосового проката. Все сварочные соединения обладают высокими механическими свойствами, что позволяет им выдерживать максимальные обжатия при холодной прокатке.Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество сварных соединений путем уменьшения внутренних напря. жени й, а также расширить номенклатуру свариваемых материалов. Способ получения сварных соединений, при котором вслед за сваркой производят термомеханическую обработку околошовной зоны, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений нержавеющих сталей путем уменьшения внутренних напряжений, термомеханическую обработку околошовной зоны производят путем одновременного нагрева и двустороннего деформирования электродными контактными(:осгавитслв 3. ХаустоваГскрсл 1 ВсрссКорректор В. РоманенкоТираж 921 ПодписноеВ 11 ИИ 1 И 1 ос 1 ларственнога комитета О;(;Р но ледам изобретений и открьтий113035, Москва, Ж 35, Раугиская наб., л. 41511 риизволствснно-полиграфическое нрслприяис, г. Ужгород, л. Гроектная, 4 роликами, причем температуру нагрева ограничива 1 от в интервале 600 в 8 С, а степень ФРгорячей деформации обжатия составляет8 - 10%,