RU1810258C - Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys - Google Patents

Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys

Info

Publication number
RU1810258C
RU1810258C SU904883141A SU4883141A RU1810258C RU 1810258 C RU1810258 C RU 1810258C SU 904883141 A SU904883141 A SU 904883141A SU 4883141 A SU4883141 A SU 4883141A RU 1810258 C RU1810258 C RU 1810258C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cracks
defects
joint
welding
joints
Prior art date
Application number
SU904883141A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Морочко
Станислав Никитович Ковбасенко
Юлий Григорьевич Куцан
Олег Михайлович Новиков
Владимир Омарович Токарев
Захар Калманович Титинер
Владимир Павлович Николаенко
Николай Иванович Никитин
Original Assignee
Научно-исследовательский институт технологии машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт технологии машиностроения filed Critical Научно-исследовательский институт технологии машиностроения
Priority to SU904883141A priority Critical patent/RU1810258C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1810258C publication Critical patent/RU1810258C/en

Links

Landscapes

  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : сверку деталей трудиосваршэамых степей и сплавов больших толщни выполн ют со- сквозным про- плаелеинем стыка при ускор ющем напр жении 60-120 кВ горизонтальным лучом , развернутум по круговой траектории диаметром 0,8-1,5 мм с частотой 150-2000 Гц. сварку осуществл ют при рабочем оас- сто нйи 150-220 мм со скоростью 9 мм/ч дл  горизонтальных швов и 4,510 /Н, мм/ч дл  вертикальных швов, где Н - толщина соединени , мм, при токе луче U-1.2 1ном мА, где (ном - номинальное значение тока луча в мА. необходимое дл  сквозного проплааленй ; и обеспечении его стабильности в процессе сварки не хуже ±5%, а фокус луче на рабочем режиме заглубл ют под поверхность деталей на величину 5/8 Н, мм дл  горизонтальных швов и 5/12 Н дл  вертикальных швов и обеспечении его стабильности в процессе сварки не хуже , ±20%. 2 ил, 1 табл. s ISThe essence of the invention: the reconciliation of details of labor-steppe steppes and alloys of large thickness is performed by a cross-section of the joint at an accelerating voltage of 60-120 kV with a horizontal beam, deployed along a circular path with a diameter of 0.8-1.5 mm with a frequency of 150-2000 Hz welding is carried out at a working range of 150-220 mm at a speed of 9 mm / h for horizontal joints and 4.510 / N, mm / h for vertical joints, where H is the thickness of the joint, mm, at a beam current of U-1.2 1nom mA , where (nom is the nominal value of the beam current in mA. necessary for through penetrations; and ensuring its stability during welding is not worse than ± 5%, and the beam focus in the operating mode is buried under the surface of the parts by 5/8 N, mm for horizontal seams and 5/12 N for vertical seams and ensuring its stability during welding is not worse, ± 20%. 2 silt, 1 tab. S IS

Description

Изобретение относитс  к электроннолучевой сварке, а именно к технологии сварки трудчосвариваемых сталей и сплавов, склонных и образованию металлургических дефектов в виде трещин, несплавлений, раковин и может быть использовано в любых отрасл х машиностроени .The invention relates to electron beam welding, and in particular, to a technology for welding hard-to-weld steels and alloys that are prone to the formation of metallurgical defects in the form of cracks, fusion, shells and can be used in any engineering industry.

Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений путем снижени  внутренних и наружных дефектов в виде трещин, раковин, несплавлений.The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints by reducing internal and external defects in the form of cracks, shells, non-fusion.

На фиг. 1 показана схема процесса ЭЛС; на фиг, 2 - схема развертки электронного луча по круговой траектории: - оптимальный 1ф, II 1Ф.ОПТ., МНф 1Ф.6ПТ.In FIG. 1 shows a diagram of an ELS process; in Fig, 2 is a diagram of the sweep of the electron beam along a circular path: - optimal 1ph, II 1F.OPT., MNF 1F.6PT.

Способ состоит в ориентации электронного луча 1 в горизонтальной плоскости, и издели  2 в вертикальной плоскости, установке рабочего рассто ни  А 150-220 мм между торцем электронно-лучевой пушки 3 и поверхностью издели  2, развертке электронного луча 1 по круговой траектории ди- : аметром ,8-1,5 мм и частотой f 150-2000 Гц. установке тока луча ,2 i, IHOM, мА, где 1ном - номинальное значение тока луча, необходимое дл  сквозного про- пла&лени  стыка и фокуса луча под поверхность издели  2 на рассто нии Л p/QH, мм дл  горизонтальных швов п )Н. мм дл  вертикальных швов (фиг. 1), сварке i стыка со скоростью 10 /Н, мм/ч дл  горизонтальных швов и ,5 10 /Н,мм/ч дл  вертикальных швов, где Н - толщина соединени , равна  30-150 мм и обеспечение стабильности в процессе сварки 1л и не хуже ±5% и не хуже А ±20%.The method consists in orienting the electron beam 1 in the horizontal plane, and the product 2 in the vertical plane, setting the working distance A 150-220 mm between the end of the electron beam gun 3 and the surface of the product 2, scanning the electron beam 1 along a circular path with a diameter: , 8-1.5 mm and a frequency f of 150-2000 Hz. setting the beam current, 2 i, IHOM, mA, where 1nom is the nominal value of the beam current required for the through hole & the joint and beam focus under the surface of the product 2 at a distance Л p / QH, mm for horizontal seams p) N . mm for vertical joints (Fig. 1), welding of the i joint at a speed of 10 / N, mm / h for horizontal joints and 5 10 / N, mm / h for vertical joints, where N is the thickness of the joint, 30-150 mm and ensuring stability during the welding process of 1 liter and not worse than ± 5% and not worse than A ± 20%.

0000

оabout

го елgo eat

0000

Основной трудностью при ЭЛС перспективных высоколегированных сталей и жаропрочных сплавов  вл етс  образование трещин в процессе сварки в металле шва и ОШЗ, раковин и несплавлений в шве металлургического характера. Количество и прот женность этих дефектов увеличиваетс  с повышением толщины соединени  Н. Установлено, что на образование этих дефектов оказывает вли ние термодеформационный цикл сварки и геометрии  шва, определ емые углем сходимости луча (рабочим рассто нием), заглублением фокального п тна в металл (тока фокусировки), током луча (мощностью), геометрией локальной развертки в плоскости издели , скоростью сварки. Причем эти закономерности  вл ютс  общими и не завис т от используемого оборудовани  и определ ютс  физико-металлургическими свойствами свариваемого материала.The main difficulty in ELS of promising high-alloy steels and heat-resistant alloys is the formation of cracks during welding in the weld metal and the weld joint, shells and non-fusion in the weld of a metallurgical nature. The number and length of these defects increases with increasing thickness of the compound N. It has been established that the formation of these defects is influenced by the thermo-deformational welding cycle and weld geometry, determined by the beam convergence angle (working distance), and the focal spot deepening into the metal (focusing current) ), beam current (power), local scan geometry in the product plane, welding speed. Moreover, these patterns are general and independent of the equipment used and are determined by the physical and metallurgical properties of the material being welded.

Оптимальным выбран режим, при котором получаетс  сквозное проплавление соединени  на вертикальной плоскости при минимальных тепловложёнии и скорости кристаллизации металла шва и оптимальных формировании и формы шва. Услови  - минимальные тёпловложение и скорость кристаллизации необходимы дл  трудносвариваемых материалов и определ ютс  выбором таких параметров режима, как ток луча и фокусировка и их стабильность, диаметр развертки, скорость сварки и рабочее рассто ние (диаметр луча в фокальной плоскости ). Также эти параметры режима вли ют на геометрию шва, его формирование и термодеформационный цикл сварки. Поэтому все параметры режима взаимосв заны между собой и не отделимы.The optimal mode was selected in which through penetration of the compound is obtained on a vertical plane with minimal heat input and the crystallization rate of the weld metal and optimal formation and shape of the weld. The conditions - minimum heat input and crystallization rate are necessary for difficult to weld materials and are determined by the choice of such mode parameters as beam current and focusing and their stability, sweep diameter, welding speed and working distance (beam diameter in the focal plane). Also, these mode parameters affect the weld geometry, its formation, and the thermodeformational welding cycle. Therefore, all mode parameters are interconnected and not separable.

В проводимых экспериментах по сварке ускор ющее напр жение иуск выбирали в пределах 60-120 к В, а подводимую мощность регулировали током луча 1л. Высокое UycK выбрано из услови  повышени  удельной мощности электронного луча, а 1л устанавливали из соотношени  ,2 IHOM. При ,2 IHOM увеличиваетс  тёпловложение в шов и образуютс  дефекты в виде трещин. Причем отклонение 1Л в Процессе сварки от номинального значени  не должно быть больше ±5%. Это св зано с тем, что оптимальный ток фокусировки 1Ф.ОПТ. определ етс  величиной 1Л.( см. статью Назаренко O.K. и др. Закономерности управлени  фокусировкой сварочнргр электронного, пучка. Международна  конференци  по электрон- нолучзвой технологии, Софи , 1985 г, с. .112- 118). При увеличении или уменьшений I/, ток фокусировки становитс  больше или меньше оптимального, что приводит либо к н ёдофокусировке (фиг, 2,П), либо к перефокусировке луча (фиг. 2. Ш). Ухудшение стабильности (л по сравнению с заданным пределом приводит к существенному снижению качества металла шва. При 1л,1, - не обеспечиваетс  стабильного сквозн.ого проплавлени  из-за локальных магнитных отклонений луча и устранени  корневых дефектов . Отсутствие сквозного проплавле0 нй  увеличивает давление пара и газа в канале проплавлени  и повышает веро тность разрушени  литого металла шва при кристаллизации.In the welding experiments being conducted, the accelerating voltage and the source were chosen in the range of 60–120 kV, and the input power was controlled by a beam current of 1 l. High UycK was selected from the condition of increasing the specific power of the electron beam, and 1 L was set from a ratio of 2 IHOM. At, 2 IHOM, heat input to the seam increases and defects form in the form of cracks. Moreover, the deviation of 1L in the welding process from the nominal value should not be more than ± 5%. This is due to the fact that the optimal focusing current is 1F.OPT. is determined by a value of 1 L. (see the article by Nazarenko O.K. et al. Regularities of focus control of welding electron beam, beam. International Conference on Electron Beam Technology, Sophie, 1985, p. 112-118). With increasing or decreasing I /, the focusing current becomes more or less than optimal, which leads to either un-focusing (Fig. 2, P) or to refocusing the beam (Fig. 2. III). The deterioration of stability (l compared with the specified limit leads to a significant decrease in the quality of the weld metal. At 1 l, 1, stable through penetration is not provided due to local magnetic deflections of the beam and elimination of root defects. The absence of through penetration increases the vapor pressure and gas in the penetration channel and increases the likelihood of destruction of the cast weld metal during crystallization.

При ЭЛС сталей и сплавов большихтол- 5 щин (более 30 мм) оптимальным  вл етс  рабочее рассто ние А 150-220 мм. При уменьшении А увеличиваетс  угол сходимости луча на изделие и возрастает отрицательное вли ние на луч парового и ионногоFor ELS of steels and alloys of large thicknesses of 5 thicknesses (more than 30 mm), the working distance A of 150-220 mm is optimal. With decreasing A, the angle of convergence of the beam on the product increases and the negative effect on the beam of steam and ion increases

0 потр.ков из канала проплавлени , Геометри  шва становитс  клинообразной, увеличиваетс  1иирина шва с лицевой стороны соединени , что повышает веро тность образовани  поверхностных трещин. При уве5 личении А более 220 мм сказываютс  абберации луча, увеличиваетс  его диаметр и снижаетс  плотность мощности в фокальном п тне и увеличиваетс  длина перет жки луча. Это приводит к увеличению ширины0 losses from the penetration channel, the seam geometry becomes wedge-shaped, the seam Iirin increases on the front side of the joint, which increases the likelihood of surface cracks. With an increase in A of more than 220 mm, the aberration of the beam affects, its diameter increases and the power density in the focal spot decreases and the length of the beam of the beam increases. This leads to an increase in width

.0 шва по всей его глубине и образованию усадочных трещин и .несплавлений..0 weld along its entire depth and the formation of shrinkage cracks and.

Геометри  локальной развертки луча вли ет на распределение удельной мощности в зоне нагрева и геометрию шва. Ло5 кальную развертку луча мен ли по различным траектори м - по окружности, эллипсу, дуге окружности и эллипса, X и Т - образным траектори м, вдоль и поперек стыка. Технологию сварки с разверткой лучаThe local beam sweep geometry affects the power density distribution in the heating zone and the weld geometry. The local scan of the beam was varied along different trajectories - along a circle, an ellipse, an arc of a circle and an ellipse, X and T - shaped trajectories, along and across the junction. Beam Scan Welding Technology

0 отрабатывали на оборудовании, укомплектованном приборами СУ-165 и СУ-177 при разных частотах колебани  луча. Установлено , что траектори  луча по одной координате не обеспечивает стабилизации структуры0 were tested on equipment equipped with SU-165 and SU-177 instruments at different beam oscillation frequencies. It is established that the beam path along one coordinate does not provide stabilization of the structure

5 луча в поперечном и продольном направлении и воспроизводимость режимов сварки снижаетс . Дл  сложных траекторий локальной развертки (кривые второго пор дка , пересекающиес  пр мые) сварка5 of the beam in the transverse and longitudinal directions, and the reproducibility of the welding conditions is reduced. For complex local scan paths (second-order curves, intersecting straight lines) welding

0 металлов больших толщин со сквозным про- плавлением стыка не оказывает существенного вли ни  на геометрию шва и склонность металла шва к образованию трещин . Поэтому за основу выбрана проста .0 metals of large thicknesses with through melt of the joint do not significantly affect the weld geometry and the tendency of weld metal to form cracks. Therefore, the basis chosen is simple.

5 кругова  траектори  луча.5 circular beam paths.

Оптимальным  вл етс  диапазон частот f 150-2000 Гц, когда электронный луч действует как линейный пустотелый источник тепла. При f 2ФЬо Гц кольцевое распределение энергии в п тне нагрева размываетс , схема источника тепла приближаетс  к равномерно распределенному и снижаетс  плотность мощности в п тне нагрева. Это приводит к снижению глубины проплавле- ни  и нарушению оптимального режима сварки. При f 150Гц частота собственных колебаний сварочной ванны не совпадает с колебани ми луча и нарушаетс  устойчивость процесса формировани  шва, что также увеличивает веро тность образовани  несплошностей в шве.The optimal frequency range is f 150-2000 Hz, when the electron beam acts as a linear hollow heat source. At f = 2F0 ° Hz, the ring energy distribution in the heating spot is blurred, the heat source circuit approaches evenly distributed and the power density in the heating spot decreases. This leads to a decrease in the penetration depth and a violation of the optimal welding mode. At f 150 Hz, the frequency of the natural oscillations of the weld pool does not coincide with the oscillations of the beam and the stability of the weld formation process is violated, which also increases the likelihood of discontinuities in the weld.

Диаметр развертки луча dp не должен быть Меньше 0,8 мм, т.к. снижаетс  эффект стабилизации структуры луча, и больше 1,5 мм из-за увеличени  объема металла шва и прот женности зоны термического вли ни . Кроме того, ,5ммпарогазовый канал не перекрываетс  жидким металлом и происходит его выдувание, что приводит к увеличению подрезов с лицевой и корневой сторон шва.vThe diameter of the sweep of the beam dp should not be less than 0.8 mm, because the effect of stabilization of the beam structure is reduced, and more than 1.5 mm due to an increase in the volume of the weld metal and the length of the heat affected zone. In addition, the 5-mm vapor-gas channel is not blocked by liquid metal and is blown out, which leads to an increase in undercuts from the front and root sides of the seam.v

Экспериментально установлено, что дл  обеспечени  качественных сварных швов с увеличением толщины соединени  Н скорость сварки Усе необходимо пропорционально уменьшить. Необходимость снижени  VCB.обусловлена сохранением высокой плотности мощности луча и снижени  скоростей кристаллизации металла шва и временных деформаций в ОШЗ, С другой стороны, малые VCB увеличивают металлоемкость сварочной ванны, затрудн ют процессы переноса и удержани  расплавленного металла в горизонтальном положений. Поэ тому оптимальна  vce определ етс  толщиной соединени . При горизонтальном положении стыка оптимальной  вл етс  скорость св 9 -105/Н. Удовлетворительное качество вертикальных швов обеспечиваетс  при меньших оптимальных скорост х ,54d5/H. Это объ сн етс  тем, что при сквозном проплавлении вертикальных стыков процессы переноса жидкого металла более устойчивы, т.к. сила т жести расплавленного металла, скорость движени  свариваемого издели  и термокапил р- на  сила направлены в одном направлении. Коэффициенты пропорциональности 10 мм2/час и ,5 -10 мм2/час св зывают размеоность между ев м/ч и Н мм. При ев 4,5-10 /Н дл  вертикальных швов и vCs9 10 /Н дл  горизонтальных швов увеличиваютс  зона термического вли ни  ЗТВ и объем металла сварочной ванны, который становитс  трудно удержать на вертикальной плоскости и он стекает. Это приводит кIt has been experimentally established that in order to ensure high-quality welds with an increase in the joint thickness H, the welding speed must be proportionally reduced. The need to reduce VCB is due to maintaining a high beam power density and lowering the crystallization rates of the weld metal and temporary deformations in the weld zone. On the other hand, small VCBs increase the metal consumption of the weld pool and make it difficult to transfer and hold the molten metal in horizontal position. Therefore, the optimum vce is determined by the thickness of the joint. With the horizontal position of the joint, the speed sv is 9-105 / N. Satisfactory quality of vertical joints is achieved at lower optimum speeds, 54d5 / H. This is explained by the fact that during through penetration of vertical joints, the processes of transfer of liquid metal are more stable, since the gravity of the molten metal, the speed of movement of the welded product and thermocapules p-force are directed in one direction. Proportionality factors of 10 mm2 / hr and 5 -10 mm2 / hr relate the size between ev m / h and N mm. At 4.5-10 / N for vertical seams and vCs9 10 / N for horizontal seams, the heat affected zone of the HAZ and the volume of the weld pool metal, which becomes difficult to hold on a vertical plane, increase and drain. It leads to

повышению концентрации деформаций и склонности металла шва к образованию продольных трещин по центру кристаллиза- ции. При VCB 4,5- 105/Н дл  вертикальныхan increase in the strain concentration and the tendency of the weld metal to form longitudinal cracks in the crystallization center. With VCB 4.5-105 / N for vertical

швов и VCB 9 105/Н дл  горизонтальных швов увеличиваетс  веро тность образовани  поперечных (по отношению к оси шва) трещин в шве и ОШЗ, раковин и несплавле- ний в шве,joints and VCB 9 105 / N for horizontal joints, the likelihood of formation of transverse (relative to the axis of the joint) cracks in the joint and the joint welded joint, shells and non-fusion in the joint increases

Оптимальное положение фокального п тна по отношению к поверхности детали соответствует его заглублению в деталь на величину А (5/8)Н дл  горизонтальныхThe optimal position of the focal spot relative to the surface of the part corresponds to its penetration into the part by a value of A (5/8) N for horizontal

стыков и А (5/12)Н дл  вертикальных стыков. Причем отклонение А в процессе сварки не должно превышать ±20%, т.е. фокус луча должен колебатьс  в пределах (1/2- 3/4 )Н дл  горизонтальных швов иjoints and A (5/12) H for vertical joints. Moreover, the deviation A in the welding process should not exceed ± 20%, i.e. the beam focus should fluctuate within (1 / 2- 3/4) N for horizontal joints and

(1/3-1/2)В дл  вертикальных швов. При расположении фокального п тна -ниже (3/4)Н дл  горизонтального стыка и (1/2)Н дл  вертикального стыка, шов значительно расшир етс  с лицевой стороны, увеличиваете  его клиновидноеть (отношение ширины(1 / 3-1 / 2) B for vertical seams. When the focal spot is located below (3/4) N for the horizontal joint and (1/2) N for the vertical joint, the seam expands significantly on the front side, increase its wedge-shaped (width ratio

верхней части шва к ширине нижней частиtop of the seam to the width of the bottom

составл ет 2-6). Расплавленный металлis 2-6). Molten metal

сварочной ванны начинает стекать с лицевой стороны и увеличиваетс  веро тностьthe weld pool begins to drain from the front and the likelihood increases

образовани  трещин в металле шва и не- сплавлений по центру кристаллизации. При расположении фокального п тна выше (1/2)Н дл  горизонтального стыка и (1/3)Н дл  вертикального сты ка кан ал п ро плавлени  по мере его углублени  расшир етс  и форма шва принимает бочкообразное сече- ние; В расширенной части шва на глубине (0,6-0,7)Н образуютс  усадочные раковины и трещины. Дл  вертикальных швов оптимальное положение фокального п тна должно быть выше, чем дл  горизонтальных швов. Это объ сн етс  необходимостью обжати  луча с лицевой стороны соединени  дл  предотвращени  перегрева переднейformation of cracks in the weld metal and non-fusion at the center of crystallization. When the focal spot is located above (1/2) H for the horizontal joint and (1/3) H for the vertical joint, the melting channel expands as it deepens and the shape of the seam takes a barrel-shaped cross-section; In the enlarged part of the weld at a depth of (0.6-0.7) N, shrinkage shells and cracks form. For vertical joints, the optimal focal spot position should be higher than for horizontal joints. This is due to the need to squeeze the beam from the front of the connection to prevent overheating of the front

Стенки канала проплавлени . При увеличении рабочего рассто ни  А область с минимальным сечением луча (перет жка) и его диаметр увеличиваютс , а с изменением ф и п фокальное п тно смещаетс , что измен ет величину А , форму шва и веро тность образовани  несплошностей в металле шва. Поэтому в процессе сварки должен быть регламентирован допуск на из- менение А . Из фиг. 2 следует, что положение фокального п тна сход щегос  результирующего электронного луча и его угол сходимости, определ ютс  фокусным рассто нием А и рабочим рассто нием А отдельного луча. Оценить вли ние fn и фWalls of the penetration channel. With an increase in the working distance A, the region with the minimum beam cross section (waist) and its diameter increase, and with a change in φ and p, the focal spot shifts, which changes the value of A, the shape of the weld, and the probability of formation of discontinuities in the weld metal. Therefore, the tolerance for changing A must be regulated during the welding process. From FIG. 2 that the position of the focal spot of a converging resultant electron beam and its angle of convergence are determined by the focal distance A and the working distance A of the individual beam. Estimate the effect of fn and f

на геометрию луча можно с помощью выражений , приведенных в статье O.K. Назарен- ко и др, (см, выше приведенную ссылку). Результаты расчета показывают, что при А 150-220 iyiM. А Ю,5Н изменение величины ф в пределах 1% или л А в пределах 10% приводит к изменению А в пределах 45%. Экспериментальные результаты на установке, оснащенной источником питани  У-843 и пушкой УЛ-141, полностью подтверждаютс . При изменении ф на ± 0,4мА ( ± 0,5%), 1л на ± 25мА ( ± 5,0%), А от 150 до 220 мм качественные швы при сохранении заданной геометрии обеспечиваютс  при стабильности величины А на уровне ± 20% от оптимального положени . Таким образом, фокус луча в процессе сварки должен находитьс  в интервале А (1/3-1/2)Н дл  вертикальных швов и А (1/2-3/4)Н дл  горизонтальных швов. on beam geometry is possible using the expressions given in O.K. Nazarenko et al. (See above link). The calculation results show that at A 150-220 iyiM. And Yu, 5H a change in the value of f within 1% or l And within 10% leads to a change in A within 45%. The experimental results in a facility equipped with a U-843 power source and a UL-141 gun are fully confirmed. When changing f by ± 0.4mA (± 0.5%), 1l by ± 25mA (± 5.0%), and from 150 to 220 mm, high-quality seams while maintaining the given geometry are ensured with the stability of the value A at the level of ± 20% from the optimal position. Thus, the focus of the beam during welding should be in the range A (1 / 3-1 / 2) N for vertical joints and A (1 / 2-3 / 4) N for horizontal joints.

Пример. Выполн лиЭЛСвысокопрочной стали 12Х2НЧМД, жаропрочной хромистой стали 15X11МФ толщиной 40-150 мм и жаропрочного никелевого сплава ХН73МБТЮ толщиной 30-90 мм горизон- тальным лучом на вертикальной плоскости на установках У-570, оснащенных энергокомплексами мощностью 30,60 и 120 кВт. Дл  этих целей использовали электроннолучевые , пушки соответственно УЛ-141 (60 кВ), ЭЛА 60/60, (60 кВ); У-858 (120 кВ). Вли ние параметров режима на качество сварных швов стали 15.Х2НЧМД и сплава ХН73МБТЮ представлено в таблице, В этих экспериментах использовали систему раз- вертки луча с одной отклон ющей катушкой, котора  обеспечивает круговую форму развертки . Так как частота развертки в пределах 150-2000 Гц особЪго вли ни  на форму ......Example. The power elements were made of high-strength steel 12Kh2NChMD, heat-resistant chromium steel 15X11MF with a thickness of 40-150 mm and heat-resistant nickel alloy KhN73MBTY with a thickness of 30-90 mm with a horizontal beam on a vertical plane on U-570 units equipped with power complexes of 30.60 and 120 kW. For these purposes, electron beam guns, UL-141 guns (60 kV), ELA 60/60, (60 kV), respectively, were used; U-858 (120 kV). The effect of the mode parameters on the weld quality of 15.Kh2NChMD steel and KhN73MBTYu alloy is presented in the table. In these experiments, a beam scan system with one deflecting coil was used, which provides a circular scan shape. Since the sweep frequency in the range of 150-2000 Hz has a special effect on the shape ...

шва и образование дефектов не оказывает, то опыты представлены при-f 1000 Гц.does not have a seam and the formation of defects, the experiments are presented at -f 1000 Hz.

Применение предлагаемого способа сварки позвол ет предотвратить дефекты в сварных соединени х, что повышает выход годной продукции на 100%.Application of the proposed welding method allows preventing defects in welded joints, which increases the yield by 100%.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ электронно-лучевой сварки трудносвариваемых сталей и сплавов больших толщин, при котором сварку деталей выполн ют при ускор ющем напр жении 60-120 кВ горизонтальным лучом со сквозным проплавлением стыка, развернутым по круговой траектории диаметром 0,8-1,5 мм с частотой 150-2000 Гц, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что, с целью повышени  качества сварных соединений путем снижени  внутренних и наружных дефектов в виде трещин, раковин, несплавлений, сварку осуществл ют при рабочем рассто нии 150-220 мм со скоростью 9 Ю5/Н, мм/ч дл  горизонтальных швов и 4,5 105/Н мм/ч дл  вертикальных швов, где Н - толщина соединени , мм, при токе луча ,21Ном. где 1ном номинальное значение тока луча, мА, необходимое дл  сквозного проплавлени  стыка, и обеспечени  его стабильности в процессе сварки не хуже ±5%, а фокус луча на рабочем режиме заглубл ют под поверхность деталей на величину 5/8 Н дл  горизонтальных швов и 5/12 Н дл  вертикальных швов и обеспечении его стабильности в процессе сварки не хуже ± 20%.A method of electron beam welding of difficultly welded steels and alloys of large thicknesses, in which the parts are welded at an accelerating voltage of 60-120 kV with a horizontal beam with through penetration of the joint, deployed along a circular path with a diameter of 0.8-1.5 mm with a frequency of 150 -2000 Hz, with the exception that, in order to improve the quality of welded joints by reducing internal and external defects in the form of cracks, sinks, non-fusion, welding is carried out at a working distance of 150-220 mm at a speed of 9-105 / N, mm / h for horizontal joints and 4.5 105 / N mm / h for vertical joints, where H is the joint thickness, mm, at a beam current of 21 Nom. where 1nom the nominal value of the beam current, mA, necessary for through penetration of the joint and ensuring its stability during welding is not worse than ± 5%, and the beam focus in the operating mode is buried under the surface of the parts by 5/8 N for horizontal joints and 5 / 12 N for vertical welds and ensuring its stability during welding is not worse than ± 20%. микротрещины корневые дефекты дефекты отсутствуют -t - no центру.кристаллизации трещины и несплав лени microcracks root defects no defects -t - no to the center. crystallization of cracks and non-fusion усадочнае раковины и трещиныshrink shells and cracks дефекты отсутствуютno defects . поверхностные трещины. surface cracks усадочные трещины и несплавлени shrinkage cracks and non-fusion поперечные трещины, раковины, несплавлениtransverse cracks, shells, non-fusion продольные трещины дефекты отсутствуют корневые дефекты микрот.рещины дефек . отсутствуютlongitudinal cracks; defects; no root defects; microt; cracks; defects. are absent на участках микротрещиныin areas of microcracks
SU904883141A 1990-11-20 1990-11-20 Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys RU1810258C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904883141A RU1810258C (en) 1990-11-20 1990-11-20 Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904883141A RU1810258C (en) 1990-11-20 1990-11-20 Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1810258C true RU1810258C (en) 1993-04-23

Family

ID=21545591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904883141A RU1810258C (en) 1990-11-20 1990-11-20 Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1810258C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Э еггроино- учвва сверка/Под ред. Б.Е. Погоне. (Смев. Неуком думка, 1987, с. 54-80.102-133,158-159. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4546230A (en) Welding process using laser beam
RU2136464C1 (en) Method of connection of metal parts by electric arc fusion welding
CN103476536B (en) The manufacture method of laser welding steel pipe
Ming et al. Effects of gas shielding parameters on weld penetration of CO2 laser-TIG hybrid welding
US5719369A (en) Stress corrosion crack repair by plasma arc welding underwater welding
US7154065B2 (en) Laser-hybrid welding with beam oscillation
CN109732210B (en) Automatic welding method and device for galvanometer laser-hot wire composite pipeline
RU2660791C1 (en) LASER-ARC WELDING METHOD OF THE WORKPIECES BUTT JOINT OF CARBON STEEL WITH THE WALLS THICKNESS OF 10-45 mm
JP2006224130A (en) Composite welding method of laser beam and metal argon gas (mag) arc
CN111673219B (en) Welding method for single-side welding and double-side forming of thick-framework T-shaped structure laser oscillation filler wire
US4229639A (en) Energy beam welding method
RU2563067C2 (en) Production of steel pipes with help of laser welding
CN111515542A (en) Laser-arc two-heat-source weak coupling welding method for high-nitrogen steel
JP2003164983A (en) Welding method for metallic member
US4037078A (en) Process for welding aluminum and aluminum alloys in horizontal welding position
RU1810258C (en) Method of electron-beam welding of difficult-to-weld steels and alloys
CN114192983B (en) Laser self-fluxing welding method
JPH11123553A (en) Welded joint structure
CN110560904B (en) Multi-beam-flow-assisted laser-electric arc hybrid welding method
Seregin et al. Experimental research on electron-beam welding technology with a scanning electron beam
Göbel et al. New application possibilities for fiber laser welding
JP3867164B2 (en) Welding method
Jokinen Novel ways of using Nd: YAG laser for welding thick section austenitic stainless steel
Kuzmikova et al. Investigation into feasibility of hybrid laser-GMAW process for welding high strength quenched and tempered steel
US3829651A (en) Method of electron-beam welding of thick parts by vertical and girth seams