Способ дуговой сварки и наплавки

-107292, кл,Н. Турыгин, С.В, Т фремов и В,М. Саг торское свидетель 161, кл. С 21 О 9/5 торское свидетель 7215, кл. В 23 К 9/ явка Японии М 58 31/ОО, 1983. анов,ЗК(54) С ПЛАВ (57) И родны колебл ПОСОБ ДУГОВОИ СВАРКИ новке изоспользование: при наплавке р х металлов, широкослойной нап ющимся электродом. Сущност(0,7 лен удар ляю идл ваю бретенив средпользо и сопротивям, Частоту н/1 опреде- НаПЛаВКИ Ун а рассчитыЬЭ (Л лавке ыть ис азно род аплавке лектродо) В Ы ао Тк.о (ан)(Т н-Тк о) Цель изобретения - повышение качества наплавки эа счет предотвращения образования холодных и горячих трещин,Поставленная цель достигается тем, что одновременно с выполнением наплавки производят деформирование наплавленного металла путем ударного воздействия бойком, причем ударное усилие прикладывается к зоне наплавленного металла с температурой в за мапл висимости авляемого туре ударно ских размер коэффициен ого расшире отивляемост риче ВХ 1), нейн сопр(21) 49 (22) 12 (46) 07 (71) К титут (72) В. И.С. Е (56) Ав М 155Ав )Ф 105За 31/06 е относится к дуговои наэащитных газов и может ано при сварке и наплавке металлов. широкослойной блющимся и ленточным 1825682 А бретения: одновременно с нанесением наплавляемого валика производят его упрочнение путем ударного воздействия бойком. Ударное усилие прикладывается к зоне наплавленного металла, температура которого равна (0,7-1) температуры потери способности сопротивляться пластическим деформациям, с частотой, равной )ч-(1-1,2)чн/), определяемой скоростью наплавки чн и длиной бойка ), Энергия удара рассчитывается в зависимости от предела текучести наплавляемого металла от(т) при температуре ударного воздействия, геометрических размеров наплавленного валика Вх, коэффициентов температурного линейного расширения и температуры потери способности сопротивляться пластическим деформациям основного металла ао, Тко и наплавляемого, Тк н по Формуле 0=6 гтт( Т.о. +(ан- ао)(Тк н-Тк о). 2 и 1,0)Т - температуры потепластическим деформаци ого воздействия й=(1-1,2) в зависимости от скорости ны бойка ), а энергию уда по формуле от предела текучести металла ат(1) при темго воздействия, геометов наплаеленного валика тов температурного линия и температур потери и пластическим дефор 1825682П р и м е р. Выполняют широкослойную наплавку на серый чугун СЧ 20 аустенитной проволокой 12 Х 18 Н 10 Т в среде аргона, Режимы наплавки: 1=250 А, Оп=26 В, амплитуда поперечного колебания электрода 20 мм, частота колебания 1 с, скорость наплавки 1,6 х 10 м/с, расход аргона 12 л/мин. Размер бойка Вх =20 х 9=180 мм . Температура потери сопротивляемости к пластическим деформациям чугуна СЧ 20 - 600 С, для стали 12 Х 18 Н 10 Т - 850 С.Ударное воздействие производили в зонах наплавленного металла, остывшего на участках деформирования до 450-550 С и в другом случае 600 - 700 С. Во втором случае температура равна (0,7-0,9)Ткн, Пределы текучести стали 12 Х 18 Н 10 Т при выбранных температурах соответственно равнялись 160 и 152,5 Н/мм, Расчетные значения энергии удара выбранных температур составляют 6,4 и 6,11 Дж, В экспериментах энергия удара составляла 8,25; 6 и 5,25 Дж (энергия удара определялась с помощью ваттметра с учетом коэффициента полезного действия линейного электродвигателя).При ударном воздействии при температуре менее 0,7 Тк,н (450 - 550 С) удалось уменьшить количество горячих трещин с 4 - 5 до 1 - 2, протяженность продольных трещин (отслоений) в чугуне с 100 до 20 на длине шва в 200 мм, однако уровень остаточных пластических деформаций в чугуне на расстоянии 1 мм от границы сплавления практически не уменьшается, т.к, эти деформации сформировались при охлаждении наплавленного металла в интервале (0,7 - 1)Тупругие дефорамации также остались на том же уровне, хотя несомненно без ударного воздействия уровень их был значительно выше, что характеризуется большим количеством трещин.При ударном воздействии в зоне с температурой 600-700 С -(0,7-0,9)Ткн - при ударе в 5,25 Дж количество поперечных горячих трещин снизилось до 1-2, протяженность продольных трещин в чугуне на границе сплавления - до 20 - 30 на длине шва в 200 мм, уровень пластических деформаций в чугуне на расстоянии 1 мм от границы сплавления остались на том же уровне, упругие деформации (напряжения) уменьшились в 2 раза, Энергия удара в 6 Дж позволила устранить горячие и холодные трещины, на порядок уменьшить уровень 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 пластических упругих деформаций. При энергии удара в 8,25 Дж в отдельных наплавках наблюдались отдельные горячие трещины. отколы до 5 - 10;(,. Упругие и пластические деформации немного возросли,Полученные результаты подтверждают улучшение качества наплавки разнородных материалов по предлагаемому способу,Таким образом, предлагаемый способ позволяет отказаться от предварительного подогрева наплавляемой поверхности. Компенсация усадочных процессов в наплавленном металле ударным деформированием позволяет в 3 - 5 раз снизить уровень остаточных сварочных деформаций в биметаллическом изделии, повысить стойкость против образования холодных и горячих трещин, Кратковременный контакт инструмента с горячим металлом наплавки снижает его нагрев, упрощает конструкцию, Энергию удара можно автоматически контролировать в процесс наплавки, чем гарантируется стабильность качества соединения,Формула изобретения Способ дуговой сварки и наплавки, при котором в процессе наплавки выполняют импульсное ударное пластическое деформирование наплавленного валика бойковым инструментом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества наплавки за счет предотвращения образования холодных и горячих трещин, импульсное ударное деформирование выполняют в зоне наплавленного металла с температурой, равной (0,7-1) температуры потери сопротивляемости пластической деформации, при этом обработку ведут с частотой нагружения М=(1-1,2)чн/1 и энергией удара 0=0 от(с) В Ы ао Тк.о. +(ан-а)(Т.н-Тк.о),где чн - скорость наплавки;) - длина бойка инструмента:от(1) - предел текучести наплавленного металла при температуре ударного воздействия;В,Ь - ширина и высота наплавленного металла;ао, ан - температурные коэффициенты линейного расширения основного и наплавленного металла:Тко, Ткн - температура потери сопротивляемости пластическим деформированием основного и наплавленного металла,1825682Составитель В. Турыгин Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Л. Филь Заказ 2300 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва. Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издагельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101