Устройство для электрошлаковой сварки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл, В 23 К 25/00 присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР оа делам изаоретений и открытий(45) Дата опубликования описания 26,05.77(71) Заявитель Московский ордена Трудовэго Красного Знамени институт ефтехимической и газовой прэмышленнэсти им. И, М, Губкина 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРК Изобретение относится к сварочной технике, в частности, к электрошлаковой сварке с регулированием термических циклов.Известно устройство для регулирования термических циклов при электрошлаковой сварке, включающее формирующие ползуны и прикрепленные к нижней части ползунов наборы основных форсунок с каналами для подачи охлаждающего реагента.Однако известное устройство не позволяет осуществлять регулируемый интенсивный теплоотвод от нагретого металла только после появления его из-.под ползуна в процессе вторичной кристаллизации. В связи с этим регулировать термический цикл удается только на стадии охлаждео ния с температурой порядка 950 С. Следствием этого недостатка является отсутствие возможности подавления интенсивного роста и перегрева зерна аустенита на стадиях нагрева и охлаждения металла сварочного соединения,Кроме того, известное устройство не позволяет осуществлять зональное регулирование параметров термических цикловсварки, Этот недостаток особенно существенен для термоупрочненных сталей,Для достижения необходимой структурно-механической однородности сварныхсо единений, например, при сварке т ермо упрочненной стали типа 10 Г 2 ФР, скоростьохлаждения на участке неполной перекристаллизации (разупрочнения) должна бытьпримерно в 3 раза выше, чем на околошовном участке,Цель изобретения - повысить качествосварных соединений путем обеспечения оптимальных параметров термических цикловц отдельных участков зоны термическоговлияния в процессе первичной и вторичнойкристаллизации от температур, близких ктемпературе плавления,Это достигается тем, что предлагаемоеоО устройство оснащено дополнительными наборами форсунок, установленными на боковых поверхностях формирующего ползуна,причем площадь рабочей поверхности дополнительных и основных наборов форсунок не25 менее площади, ограниченНой изотермамис максимальными температурами, близкими к температуре плавления, с одной стороны, и с температурой Ас или температурой отпуска с другой стороны, соответственно, для структурно-равновесных или термоупроч ненных сталей.На фиг, 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг, 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4- аксонометрическое изображение устройства,Устройство представляет собой набор форсунок 1 и 2 щелевого типа, установленных на боковых поверхностях ползуна и за ползуном 3. Охлаждающая среда через щели 4 поступает в направляющее сопло 5 форсунки, плошадь 6 выходного отверстия которого определяет рабочую поверхность форсунки. С этой площади охлаждающая среда поступает на свариваемое Изделие, обеспечивая охлаждение поверхности металла, ограниченной изотермой АсОграничение зоны охлаждения изотермой максимальных температур, соответствующих критической точке Ас и температуре отпуска объясняется тем, что именно на участках зоны термического влияния с максимальной температурой нагрева в диапазоне Тпл, - Аси Тпл, - Т отпуска происходят наиболее неблагоприятные изме-нения стуктуры и свойств сталей, нормализованных и термически упрочненных соответственно. Это выражается в понижении показателей ударной вязкости зоны термического влияния, нагреваемой в области температур Тпл. - Ас, и в потере проч- з 5 ности зоны термического влияния, нагреваемой преимущественно в области температур Ас - Ас, и Ас - Т отпуска основного металла.Равнопрочность сварных соединений мож о но обеспечить только при условии, что площадь рабочей поверхности форсунок не менее площади, ограниченной изотермами указанных температур.Устройство обеспечивает дифференциро ванную подачу охлаждающего реагента на отдельном участке зоны термического влияния в процессе сварки. Переменная по зоне термического влияния интенсивность охлаждения создается за счет подвода к форсун кам 1 и 2 сред с различным коэффициентом теплоотдачи или регулирования расхода среды. Так, требуемые для термоупрочненной стали типа 10 Г 2 фР условия могут быть обеспечены, например, при подаче че рез форсунки 1 газовой среды, а через форсунки 2 - жидкой среды или за счет возможности подвода и форсунки 1 воды после предварительного подогрева ее при прохождении через каналы формирующего шва ползуна,С этой целью каналы подачи охлаждающей среды ползуна 7 и форсунок 8 соединены, а к боковым и нижней граням ползуна сделаны приливы 9 с каналами 10,обеспечивающими подачу охлаждающей среды из ползуна в форсунки 1, Одновременно эти приливы служат для крепления блока форсунок 1 и 2,Охлаждающая среда подается в форсунки при помощи шлангов 11 (трубок) дляводы и воздуха.Расход ее регистрируется специальнымиприборами (например счетчиками расходажидкости, манометрами). Устройство регулирования параметров термических циклов начинает работать одновременно с системой движения ползунов по изделию. Втечение всего процесса сварки осуществляется регулирование параметров термических циклов.В результате применения предлагаемого устройства при ЭШС достигается воэможность обеспечения заданных, оптимальных для каждого конкретного участка зонытермического влияния, йараметров термических циклов сварки, которые способствуют эбразэванию структур с благоприятнымкэмплексэм механических свэйств.формула изобретенияУстройство для электрошлаковой сварки, содержащее формирующие ползуны и прикрепленные к нижней части ползунов наборы основных форсунок с каналами для подачи охлаждающего реагента, о т л ича ющ еес я тем, что, с цельюповышения качества сварных соединений путем обеспечения оптимальных параметров термических циклов отдельных участков зоны термического влияния в процессе первичной и вторичной кристаллизации от температур, близких к температуре плавления, оно оснащено дополнительными наборами форсунок, установленными на боковых поверхностях формирующих ползунов; причем площадь рабочей поверхности дополнительных и основных наборов форсунок не менее площади, ограниченной изотермами с максимальными температурами, близкими к температуре плавления, с одной стороны, и с температурой конца структурных превращений - с другой стороны.Составитель Н. Р ашупкинРедактоР Л. НаРоднаЯ ТехРед А. Демьинова КоРРектоР А ГриценкоЗаказ 387/6 Тираж 1232 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4