PL36378B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 6 marca 1951 r. Wielka Brytania) Wynalazek dotyczy sposobu laczenia przedmio¬ tów metalowych o róznych wspólczynnikach roz¬ szerzalnosci cieplnej. Laczenie dwóch przedmio¬ tów metalowych, zwlaszcza z róznych rodzajów stali o róznych wspólczynnikach rozszerzalnosci, jak np. z pewnych stali austenitycznych i ferri- tycznych jest powaznym zagadnieniem w przy¬ padku, gdy zlacze ma pracowac w podniesionej temperaturze i w warunkach zmian temperatury, zarówno ^gdy jest ono wykonane jako spawane, jak tez jako kolnierzowe lulb podobne.Róznice w charakterystykach rozszerzalnosci np. przy polaczeniu przedmiotów ze stali austeni- tycznei i ze stali ferritycznej w przypadku zmia¬ ny temperatury powoduja znaczne naprezenia spoiny. '•- W przypadku wahan temperatury miejsce po¬ laczenia poddane jest naprezeniom zmeczenio¬ wym i przy duzych wahaniach temperatury mo¬ ze ono w koncu ulec uszkodzeniu. Zachodzi to zwlaszcza przy zlaczu spawanym ze wzgledu na* to, ze spoina miedzy przedmiotami ze stali ferri¬ tycznej i austenitycznej przebiega ostro i skupia¬ ja sie na niej znaczne naprezenia.Jednym ze sposobów unikniecia powyzszej nie¬ dogodnosci jest zapobiezenie wahaniom tempera¬ tury przez zastosowanie specjalnych ogrzewaczyr które utrzymuja zlacze w odpowiedniej stalej temperaturze. Innym sposobem polaczen kol¬ nierzowych jest takze takie wykonanie spoiny, a(by róznice wspólczynnika rozszerzalnosci ciepl¬ nej laczonych przedmiotów .powodowaly sciska¬ nie spoiny przy wzroscie temperatury.Ogólnie biorac, przedmiotem wynalazku jest sposób zmniejszania naprezen powstajacych zwy-*-; kle w podniesionej i zmieniajacej sie temperatu-/ rze w miejscu polaczenia dwóch przedmiotów m^_ talowych o róznych wspólczynnikach rozszerzac nosci cieplnej. Polega on na umieszczeniu miedzy tymi przedmiotami buforowej warstwy metalo-wej lub warstw o charakterystyce cieplnej po¬ sredniej .pomiedzy charakterystykami laczonych v||zedini^ów. * ,.;, ••;,. $ ^ |Vynaiazek Motfczy zwlasjfecza sposobu laczenia przedmiotów ze zwyklej stali ferritycznej i stali austenitycznej o wiekszej rozszerzalnosci ciepl¬ nej, przy czym w celu zmniejszenia wspomnia¬ nych lokalnych naprezen stosuje sie j^p wspom¬ niana j*uz warstwe lub warstwy buforowe ze spe¬ cjalnych stali austenitycznych o wlasciwosciach rozszerzalnosci posrednich miedzy wlasciwoscia¬ mi przedmiotów laczonych.Wynalazek moze byc zastosowany, tytulem przykladu, przy spawaniu przedmiotu ze zwyklej jstali ferritycznej o wspólczynniku rozszerzalnosci okolo 0,000014 i ze zwyklej stali austenitycznej o wspólczynniku rozszerzalnosci w przyblizeniu 0,000018.Jako wkladke buforowa stosuje sie wkladke ze specjalnej stali austenitycznej o wspólczynniku rozszerzalnosci wynoszacym 0,000016, która umie¬ szcza sie miedzy laczonymi przedmiotami i przy- pawa Ja wpierw do przedmiotu ze zwyklej stali ferritycznej, a nastepnie przypawa sie ja do przedmiotu ze stali austenitycznej. W ten sposób naprezenia wystepujace w spoinie spawalniczej przy danej zmianie temperatury zostaja zmniej¬ szone do 50% naprezen, które powstalyby przy. bezposrednim polaczeniu podobnych przedmio¬ tów stalowych. Dalsze zmniejszenia lokalnych naprezen, wystepujacych w takiej spoinie laczo¬ nych przedmiotów ze stali ferritycznej i austeni¬ tycznej, mozna osiagnac przez zastosowanie dal¬ szych wkladek buforowych z innych specjalnych stali austenitycznych o posrednich wspólczynni¬ kach rozszerzalnosci cieplnej. Mozna np. zasto¬ sowac trzy wkladki buforowe o wspólczynni¬ kach rozszerzalnosci, wynoszacych odpowiednio 0,000015, 0,000016 i 0,000017, osiagajac w ten spo¬ sób polaczenie przedmiotu ze zwyklej stali ferri¬ tycznej (wspólczynnik 0,000014) z przedmiotu ze zwyfklej stali austenitycznej (wspólczynnik 0,000018). Dzieki temu naprezenia wystepujace w czterech spoinach moga byc zmniejszone do 25% naprezen wystepujacych bezposrednio przy laczeniu podobnych przedmiotów stalowych.Wedlug odmiennej postaci wykonywania wy¬ nalazku uzywa sie wkladek buforowych o skla¬ dzie chemicznym zmieniajacym sie stopniowo na calej grubosci spoiny w celu zepewnienia stop¬ niowej zmiany wspólczynnika rozszerzalnosci c^plnej od wspólczynnika jednego z laczo¬ nych przedmiotów do wspólczynnika przedmiotu drugiego. Stosujac ten sposób do spawania przed¬ miotów ze zwyklej stali ferritycznej (wspólczyn¬ nik 0,000014) i ze zwyklej stali austenitycznej o wiekszej rozszerzalnosci (wspólczynnik 0,000018) zmienia sie stopniowo sklad chemiczny spoiny tak, aby zapewnic stopniowa zmiane wspólczyn¬ nika rozszerzalnosci od 0,000014 do 0,000018.Stosownie do wynalazku wkladki takie mozna wykonywac z nastepujacych stopów, posiadaja¬ cych kolejno wymagane wspólczynniki rozsze¬ rzalnosci cieplnej: Wegiel 0,14 i* ii Chrom 10—15 ii ii ¦i Nikiel 30—40 » it Kobalt 10—20 E—10 20—25 14—18 Niob, 1,3 ii Rozsze¬ rzalnosc 0,000014 0,000015 0,000016 0,000017 0,000018 Jest rzecza zrozumiala, ze w zaleznosci od roz- partywaneigo zakresu temperatur mozna stosowac i inne stopy.Podane wartosci wspólczynnika rozszerzalnosci cieplnej sa wartosciami srednimi dla zakresu temperatur 20—550 °C i sa wyrazone w dowol¬ nych jednostkach dlugosci na stopien Celsjusza. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Spcsób laczenia przedmiotów metalowych, o róznych wspólczynnikach rozszerzalnosci cieplnej przez umieszczenie miedzy przedmio¬ tami laczonymi wkladki lub wkladek w po¬ staci metalu lub metali spawalnych o posred¬ nich wspólczynnikach rozszerzalnosci cieplnej miedzy wspólczynnikami rozszerzalnosci ciepl¬ nej przedmiotów laczonych, znamienny tym, ze stosuje sie go do laczenia przedmiotów ze zwy¬ klych stali ferritycznych i przedmiotów ze stali austenitycznych przy uzyciu wkladki lub wkla¬ dek buforowych z jednej lub kilku specjalnych stali austenitycznych o wspólczynnikach roz¬ szerzalnosci cieplnej posrednich miedzy wspól¬ czynnikami laczonych przedmiotów w celu zmniejszenia naprezen powstajacych w spoinie w warunkach podwyzszonej i zmieniajacej sie temperatury.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kilka wkladek buforowych ó stop¬ niowo zmieniajacych sie wspólczynnikach ciepl¬ nych np. okolo 0,000015, 0,000016 i 0,000017, które spawa sie ze soba i do nich pfzypawa sie przedmiot ze stali ferritycznej i przedmiot ze stali austenitycznej.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie wkladke buforowa, której sklad chemiczny zmienia sie stopniowo w zaleznosci od jej oddalania sie od jednego przedmiotu laczonego i zblizania sie do drugiego/ przed¬ miotu laczonego w celu zapewnienia stopnio¬ wej zmiany wspólczynnika rozszerzalnosci cieplnej. Thos. Firth & John Brown Limited Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych ,Prasa" iSt-gród, 7&T3 — LI. 112. 53 — R-4-33477 — 150. PL