RU1830322C - Способ сварки легированных сталей - Google Patents

Abstract

Использование: дл  сварки легированных сталей, содержащих бор. Сущность изобретени : перед сваркой на кромке стали производ т направку проволокой, выполненной из материала на основе железо-хром. После наплавки производ т механическую обработку до полного его удалени  со свариваемых кромок.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к технологии сварки конструкций из высоколегированных сталей.

Цель изобретени  - устранение трещин в сварных швах изделий из сталей, содержащих бор, за счет локального понижени  его концентрации в зоне сплавлени .

Поставленна  цель достигаетс , благодар  наплавке на свариваемые кромки материала на основе железо-хром и последующей механической отработке наплавленного материала до полного его удалени  со свариваемых кромок.

Ниже приведен пример использовани  предложенного способа.

Конструкцию в виде тора сваривают из двух заготовок. Толщина свариваемых деталей составл ет 16 мм. Ввиду повышенного содержани  бора в высоколегированной стали ВНС-25, химический состав которой, кроме железа и хрома, включает молибден, кремний и бор, в зоне сплавлени  по вл ютс  трещины. Дл  предотвращени  их образовани  на поверхность свариваемых кромок наплавл ют материал толщиной 2-2,5 мм. Материал наплавки состоит из железа (Fe) - основа, хрома (Сг) -- 12%, никел  (N1) - 9%, молибдена (Мо)- 25% и кремни  (SI)- 1%.

Режим наплавки: Св 190-200 А. 11д 29-32 В, VCB 18 м/ч. Наплавка материала,

основа которого железо-хром, на свариваемые кромки позвол ет локально понизить концентрацию бора в основном материале в зоне термического вли ни  за счет его перераспределени ; происходит это в результате диффузии бора из основного материала в материал наплавки. Бор, имеющий малый атомный радиус, составл ющий 0,91 А, расположен по границам стали ВНС-25. При наплавке подвижность его в зоне термического вли ни  значительно увеличиваетс . Облада  физико-химическим сродством к железу, и име  большую подвижность в нагретом металле (в зоне термического вли ни ), бор диффундирует в наплавку и тем самым уменьшаетс  его концентраци  в основном металле, граничащим с наплавленным слоем. Сродство бора к железу состоит в том, что он образует раствор внедрени  в у- Fe и раствор замещени  а а. - Fe. А эти полиморфные превращени  наплавленный металл на основе Fe-Cr претерпевают в процессе выполнени  операции наплавки на сталь ВНС-25, После окончани  наплавки производ т механическую обработку на токарном станке до полного удалени  на- ; плавленного сло  со свариваемых кромок. Подготовленные поверхности под сварку сваривают автоматической сваркой плав щимс  электродом в среде инертных

(Л

ы о

JCO КЭ

ГО

газов. Дл  толщин 16 мм сварку производ т в четыре прохода.

Iпроход Ice -180-200 А ид - 28±l В V - 25 м/ч

IIпроход Ice -180-200 A Ufl - 28±1 В VCB - 23 м/ч

IIIпроход Ice-200-220 А ид 30±1В Усв 20м/ч

IVпроход Ice-200-220 А ид 30±1В Ус8 18м/ч

Химический состав проволоки близок к химическому составу свариваемой стали и включает Fe-основа, Сг- 12%, N1-9%. Мо- - 2%, SI - 1%. Проведенный микрорент- геноспектра ьный анализ шлифов, вырезанных из мест сварного соединени , показал, что качество сварного шва удовлетвор ет требовани м конструкторской документации. Трещины отсутствуют. Количество бора в локальной области стали ВНС 25 (в зоне термического вли ни ) составл ет менее 0,002%, что не превышает допустимое содержание его дл  качественной сварки.

В объеме стали ВНС-25 содержание бора превышало 0,0055%.

Следует указать, что наплавка на свариваемые кромки менее прочного материала, чем сплав по основе Fe-Cr, не привела к положительному результату, Объ сн етс  это тем, что такое сварное соединение не удовлетвор ло требовани м прочности, предъ вл емым к конструкции.

Эффект не был достигнут в случае использовани  наплавки из материала, равнопрочного основному материалу, но без его полного удалени . Причиной тому  вились

трещины, образующиес  в зоне сплавлени , из-за повышенного содержани  бора в стали ВНС-25.

Вместе с тем только наплавка из равнопрочного материала свариваемому на основё Fe-Cr и толщиной не менее 2,5 мм и последующее удаление ее обеспечило получение сварного соединени  без трещин и по прочности, удовлетвор ющей конструкторской документации.

Таким образом, использование предложенного способа позволило получить качественное сварное соединение из высоколегированной стали, содержащей бор более 0,0055%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ сварки легированных сталей, включающий наплавку материалов на свариваемые кромки и последующую механическую обработку и сварку, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  качества при сварке сталей, содержащих бор, путем уменьшени  концентрации бора в основном металле в зоне сплавлени , наплавку производ т проволокой на основе

   железо-хром, а при механической обработке полностью удал ют наплавленный слой,