Способ определения свариваемости материалов

(088,8)7 ено 18.0 явкиением с прис Государственный номнтетСовета Мннестроа СССРоо делам нзобретеннйн открмтнй 23) Приорит.06.77.Бюллетень21 бли 5) Дата опубликования описания 03.08.7(72) Авторы изобретения Лесков и рунов ордена Трудового Красного Знамени институтлектросварки им, Е, О. Патона Ордена Лени явитель 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВАРИВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ е относится к области сва ки. жР количесвызываюш о продоль Известен способ определения свариваемости материалов, заключающийся в том,что на образец из исследуемого материалананося сварочный шов и по нему судято склонности к образованию горячих трещин, Образец выполняют плоским, клинообразным, Шов выполняют по длине посередине ширины образца в направлении ее 0уменьшения. Однако известный способ практически не применим для определения свариваемости материалов электронным лучомшвами с "кинжальным" проплавлением, такквк для воспроизведения условий термодеформационного цикла электронно-лучевойсварки необходимы толстостенные образцыбольших размеров. Обработка таких образцов трудоемка,С целью определения воэможности свар- рОки материалов электронным лучом швамис "кинжальным проплавлением по предлагаемому способу используют ряд циклических образцов одинаковой высоты и различных диаметров, проплавляют их п ной оси образца (вдоль оситронным лучом постояннойтечение одного и того же промени, а свариваемость опредлах по числу образцов, в котзона и зона термического влиют дефектов,На чертеже дан ряд образцов, (1-10)используемых в данном способе.Способ определения свариваемости материалов состоит в том, .то используютряд цилиндрических образпов, одинаковойвысоты и различных диаметров, например10 образцов с диаметрами 11, 12, 13,14, 15, 17, 19, 22, 30 и 50 мм,Каждый образец проплавляют по продольной оси (вдоль оси цилиндра) электронным лучом одной и той же мошностн Рд,.включаемым не строго определенное время. При этом каждый образец проплавляегся на глубину, составляюшуи около 80%высоть оЬразца.Каждому образцу сообшается одно ь готво тепловой энергия Ж=Рт, 1Оей расплавление пгактическн0,2 Ф йГ г о ОСН - ,СЕ) пр где 1) - плотность металла;С - теплоемкость металла;Н - высота образца;3 - диаметр образца;Т - начальная температура образца, ОПоскольку при оценке свариваемости м талла величины %, р, С и Н постоянны, тогде К - коэффициент, включающий всепостоянные уравнения (1),Таким образом, с увеличением диаметра Образцов увеличивается масса образца и уменьшается температура их предельного состояния после проплавле)пя.Известно, что жестк.сть цилиндрических Образцовпри усадке металла в радиОдинаковоГО ко;11 пес Гва 1,етаппа 1 о Оси образца. После крис тапизации расппавпен- НОГОЕ тйд 116 И ВЬ 1 11 аВЕИЕЯНЕ 1 Я ГРМ Пе Ра ГУ РЬ по обь му образцов дальнейшее их охлаждение илег крайне м)1111 ееео, так к.;к зпекгрое 1 о-лучевая сварка происходит, как правило, 1 вакууме, где конвективная тепдо- и палача Отсутствует, а лучевые потери, наОпример, при 10 Г)0 К, не превышают25,1". в г/см рад.)тсюда н, едедьное состоянии образцов характеризуется температурой адьем нн 1 яе 11 ени про 10 р 11 онапьна квадату диаметра образцов, г, е,2". К 1), СЗ)г5 2гле К - коэффециеет пропорциональности,)тсюла по мере увеличения диаметрапроппавпяемых по оси образцов снижаетсятемпература их предельного состояния иувеличивается жесткость, Это затрудняет10 получение литой зоны и образцах без дефектов (полостей, несппавлений, трещин).Чем больше диаметр образцов, литая зонакоторых не имеет дефектов, тем лучшесвариваемость металла,1 о После определения температур предельного состояния (рассчетным способом)фих накладывают на термокинетические диаграммы превращений аустенита,По мере увеличения диаметра образцовЮ в лигой зоне и зоне термического влиянияобразца образуются различные структурыот перлита с ферритом до мартенсита. При.увеличении жесткбе" ти образцов (с увеличением диаметра) повышается вероятность25 образования дефектов в вышеуказанных зонах. Число образцов, в которых не обнаружены дефекты, характеризует свариваемостьисспетеуемого материала в относительнойвеличине, в балдах, Зная диаметр бездефектЗО ных образцов, с помощью уравнений (2) и(3) оценивают температуру и жесткостьизделий в реальных условиях сварки, прикоторых возможно получение качественногошва,М Г 1 редпочтительнье диаметры образцов иих предепьнье температурные состоянияприведены в таблце.514471 НИИПИ Заказ 1732/163 Тираж 1098 Подли Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 поскольку принято десять образ; ов, тотем самым определена и десятибалльнаящквло сввриваемости, Папрпмер, свариввемость ю в 10 баллов характеризуется сталь,( 1 й И: ) Т,Ка практике определено время включения электронного луча 1 =0,8-1,5 секи моч 1 ность луча 3-3,3 квт на 10 мм высоты образца.Способ прост и нетрудоемок по выполнению, он позволяет быстро опеределитьобласть предпочтительных режимов сварки,предварительного и сопутствующегоподогрева, дающих возможность получения качественных сварных щвов,Фо рмула изобретенияСпособ определения сваоиваемости материалов при сварке плавлением, прикотором образцы из исследуемого материала проплавляют и по ним судят о сввриваемоб ти, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью определения возможности сварки материалов электронным лучомшвами с кинжальным проплавлением,используют ряд цилиндрических образцоводинаковой высоты и различных диаметров,проплавляют их по продольной оси обраца (вдоль оси цилиндра) электронным лучом постоянной мощности в течение одного и того же промежутка времени, асвариввемость определяют в, баллах почислу образцов, в которых литая зона и зона термического влияния не имеют дефектов.