Способ оценки сопротивляемости образованию горячих трещин и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО. 609589 А 1 щ)5 В 23 К 28/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтореному СвидитепьатаМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0 ТНРЦТИМПРИ ГКНТ СССР(56) Шоршоров М.Х., Ерохин А.А.,Чернышова Т,А. и др. Горячие трещиныпри сварке жаропрочных сплавов. М.:Машиностроение, 1973, с,138-143,Сварка в машиностроении, Справочник в 4-х томах. Под ред.Г.А,Николаева и др. М.: Машиностроение, 1979,т.3, под ред. В.А.Винокурова, 1979,с.405-408,.(54) СПОСОБ ОПЕНКИ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИОБРАЗОВАНКО ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.определению свариваемости материа 2лов и предназначено для определения сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва, наплавленного металла и основного металла в околошовной зоне. Цель, изобретения - повышение достоверности определяемых результатов испытаний при оценке сопротивляемости образованию горячих трещин. Способ состоит в определении критического темпа деформации как отношения критической величины перемещения кромок в температурном интервале хрупкости к величине этого интервала. Дпя определения критического темпа деформации испытывают 15-20 образцов при постоянных параметрах режима сварки, увеличивая скорость деформирования. Критической считается скорость деформирования, периодически приводящая к образованию трещин, а ее уменьшение на 57 не вызывает появлениятрещин при испытаниях нескольких образцов. При крйтической скорости, деформирования вычисляют величину перемещения кромок и определяют критической темп деформации. Устрой" ство для реализации данного способа содержит жесткое основание 1, на котором расположен ходовой винт механизма 2 деформирования, соединенный с клином 3. Клин 3 выполнен ввиде призмы с нижней наклонной плос.- костью, которая соприкасается с плоскостью опорной скобы, жестко соединенной с внешним подвижным цилиндром 5. Внутренний неподвижный цилиндр 6 расположен внутри цилиндра 5 соосно с ним . Оба цилиндра имеют прямоугольные отверстия через которые проходит клин 3 и скоба 4, Между нагружающими штифтами 8 и неподвижной опорной призмой 7, закрепленных 10 на цилиндрах, находится образец 10,над которым расположен мундштук 11.Изобретение относится к сварке -определению свариваемости материалови предназначено для определения сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва, наплавленного металла и основного металла в околошовной зоне, 25Белью изобретения является повышение достоверности определяемых результатов испытаний при оценке сопротивляемости образованию горячих трещин.30Способ оценки сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва,наплавленного металла и основногометалла в околошовной зоне, заключается в получении горячей трещины путем деформирования изгибом свариваемого образца и определении критического темпа деформации, в процессеиспытания расстояние между линиейперегиба образца и токоп 40мундштуком электрода сохраняетсяпостоянным, а линия перегиба образцасовпадает с нижней плоскостью образца.При деформировании изгибом образ-"ца не происходит подъема свариваемогошва к токоподводящему мундштуку электрода и смещения оси движения электрода от оси свариваемого шва, вследствие этого режимы сварки в процессеиспытания сохраняются постоянными по50сравнению с заданными и энергетиче-1ские параметры процесса (ток и напряжение дуги) не влияют на однозначность условий образования трещины ина достоверность определяемых результатов,ФСпособ состоит в том что оценкусопротивляемости образованию горячихтрещин проводят по абсолютному критерию - критическому темпу деформации, который зависит лишь от пластичности металла шва н температурногоинтервала хрупкости (ТИХ), Критический темп деформации определяется, как отношение критической величины перемещения кромок в ТИХ к величине этого интервала. Начало деформирования образца должно совпадать с моментом перемещения оси электрода виспытуемую зону образца, а окончание с моментом охлаждения металла в испытуемой зоне шва до нижней границы ТИХ. Для определения критическоготемпа деформации испытывают 15-20 образцов при постоянных параметрах режима сварки, увеличивая скорость деформирования. Критической считаетсяскорость деформирования, периодически приводящая к образованию трещин, а ее уменьшение на 57 не вызывает трещин при испытаниях нескольких образцов. При критической скорости деформирования вычисляют величину перемещения кромок в ТИХ и определяют критический темп деформации.На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит жесткое основание 1, на котором расположен ходовой винт механизма 2 деформирования, соединенный с клином 3. Клин 3 выполнен в виде призмы продольное сечение которой имеет форму трапеции, а его нижняя плоскость имеет наклон. Нижняя плоскость клина 3 соприкасается с плоскостью опорной скобы 4, жестко соединенной с внешним подвижным цилиндром 5. Внутренний неподвиж25 Форму ла изобретения1. Способ оценки сопротивляемостиобразованию горячих трещин,. преимущественно металла шва и околошовнойзоны, при котором осуществляют сварку и одновременно деформирование изгибающей нагрузкой образца до получения горячей трещины и определяют 40 критической темп деформации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения достоверности результатовв процессе деформирования, зону сварного шва поддерживают на уровне, ко торый она занимала до приложения изгибающей нагрузки, которую прикладывают к концам образца и сварку ведутна постоянной длине дуге. 2. Устройство для оценки сопротивляемости образованию горячих трещин, преимущественно металла шва и околошовной зоны, состоящее из клина, установленного в направляющих и кинематически связанного с ходовым винтом привода механизма деформирования, выполненного в виде неподвижной опорной призмы и. двух нагружающих штифтов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,5 16095ный цилиндр 6 расположен внутри внешнего подвижного цилиндра 5 соосно ему.Оба цилиндра имеют прямоугольные отверстия, через которые проходят клин3 и опорная скоба 4. Неподвижнаяопорная призма 7 закреплена на внутреннем неподвижном цилиндре 6, анагружающие штифты 8 жестко связаныс внешним подвижным цилиндром 5. Внут ри неподвижного цилиндра 6 нахопитсяпружина 9. Между нагружаюпдми штифтами 8 и неподвижной опорной призмойнаходится образец 10, над которьиирасположен токоподводящий мундштук 15электрода 11.Устройство работает следующим образом.Перед испытанием образец 10 устанавливается на неподвижную опорную 20призму /и прижимается к ней нагружающимиштифтами 8, В процессе сварки при перемещении оси электрода виспытуемую зону образца включаетсяходовой винт механизма 2 деформирования. Клин 3 совершает поступательное движение в горизонтальной плоскости, Нижняя наклонная плоскостьклина 3, взаимодействуя с опорнойскобой, преобразует горизонтальное 30движение клина 3 в вертикальное перемещение опорной скобы 4, котороепередается на внешний подвижный цилиндр 5, Внешний подвижный цилиндр5 перемещается вниз по внутреннемунеподвижному цилиндру 6. Нагружающие штифты 8, жестко связанные свнешним подвижным цилиндром 5, такжеперемещаются вниз и оказывают силовое воздействие на образец 10, перемещая вниз его края. Неподвижнаяопорная призма 7 не дает возможности перещаться центральной части образца 10, где находится свариваемыйшов, Таким образом образец 10 деформируется путем трехточечного изгиба,до тех пор, пока температура металлав испытуемой зоне не станет равнойнижней границе ТИХ. После проведенияиспытаний, при перемещении клина 3 в 50обратном направлении, пружина 9 воэврашает внешний подвижный цилиндр 5 снагружающими штифтами 8 в исходное.положение,Сохранение режимов сварки в про,цессе испытания на заданных значениях без смещения оси движения электрода от оси свариваемого шва позволяет получить однозначность условий образования горячей трещины и повысить достоверность определяемых результатов испытаний. Это особенно важно в случае применения дорогостоящих сварочных материалов, расход которых повышен при сварке ограниченно свариваемых сталей больших толщин Оп- ределение точного значения критиче ского темпа деформации дает возможность избежать запаса по свариваемости, и тем самым применить более де" шевые сварочные материалы.Закрепление неподвижной опорной призмы на внутреннем неподвижном ци,1 линдре, а нагружаюших штифтов на внеш- нем подвижном цилиндре позволяет деформировать изгибом образец без перемещения свариваемого шва в процессе испытания и тем самым снизить чис" ло проводимых испытаний при обеспечении достоверности определяемых результатов, а также выполнение направлющих в виде двух соосных цилиндров позволяет осуществлять изгиб образца как по оси сварки, так и перпендикулярно ей без изменения конструкции сварочного автомата или без его переустановки, что .сокращает время проведения испытаиий.,Редактор Ю.Середа Тираж 631Заказ 3695 Подписное ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,03 что, с целью повышения достоверностирезультатов, направляющие выполненыв виде двух соосных цилиндров, одинИз которых подвижный, а другой неподвижный; неподвижная призма закреп. лена на внутреннем неподвижном цилиндре, а нагружающие штифты жестко связавы с внешним подвижным цилиндром,