RU2063313C1

RU2063313C1 - Method of surfacing butt joined edges of workpieces

Info

Publication number: RU2063313C1
Application number: RU93034053A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Семенов; Г.И. Кляжников; А.И. Григорьев
Original assignee: Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: welding and surfacing of high alloy workpieces. SUBSTANCE: method of surfacing of butt joints of workpieces manufactured of dispersion-hardening nickel-based alloys comes to the following: first layer of thickness equal to 0.3-0.4 of total thickness of layer is applied using filler material of nickel-based alloy which does not undergo phase changes in process of heating and then thermal treatment is carried out at temperature equal to 0.7-0.8 of filler material melting temperature; then second layer is applied to provide required thickness and thermal treatment described above is repeated. EFFECT: enlarged operating capabilities.

Description

Изобретение относится к сварным соединениям, преимущественно из высоколегированных сплавов, в частности к наплавке слоя на стыкуемые кромки перед сваркой. The invention relates to welded joints, mainly from high alloy alloys, in particular, to surfacing a layer on abutting edges before welding.

Известен способ сварки изделий из высокопрочных сталей, заключающийся в наплавке на торцы изделий слоя электродного металла и последующей их сварке (cм. "CEER. Chem. and Eng. Rev", 1971, т.3, N 12, с. 27-34). При использовании данного способа в сварке изделий из высоколегированных сплавов в околошовной зоне возникают трещины, что приводит к снижению выхода годных изделий. A known method of welding products from high strength steels, which consists in surfacing on the ends of the products a layer of electrode metal and their subsequent welding (see "CEER. Chem. And Eng. Rev", 1971, t.3, N 12, S. 27-34) . When using this method in the welding of products from high alloy alloys in the heat-affected zone, cracks occur, which leads to a decrease in the yield of suitable products.

Известен способ наплавки на стыкуемые кромки изделий перед их сваркой, заключающийся в том, что на кромки стыкуемого соединения, выполненного из простой стали, наплавляют слой высоколегированной стали с последующей его термообработкой для снятия напряжений, а затем изделия сваривают (см. заявку Японии N 5452638, 1976, кл. В 23 К 31/00, реферат которой опубликован в реферативном журнале "Сварка", N 9, 1980, 9.63.162П). There is a method of surfacing on the abutting edges of products before welding, which consists in the fact that on the edges of the abutting joints made of simple steel, a layer of high alloy steel is fused with its subsequent heat treatment to relieve stresses, and then the products are welded (see Japanese application N 5452638, 1976, class B 23 K 31/00, the abstract of which was published in the abstract journal "Welding", N 9, 1980, 9.63.162P).

Известный способ не позволяет предотвратить появления трещин в сварном соединении при сварке высоколегированных дисперсионно-твердеющих сплавов. The known method does not prevent the occurrence of cracks in the welded joint when welding highly alloyed precipitation hardening alloys.

Задача изобретения получение сварного соединения изделий из высоколегированных дисперсионно-твердеющих сплавов на никелевой основе без таких дефектов, как трещины. The objective of the invention is to obtain a welded joint of products from highly alloyed precipitation hardening alloys based on nickel without defects such as cracks.

Задача решена за счет того, что на кромки изделий из указанных выше сплавов сначала наплавляют слой толщиной 0,3 0,4 от общей толщины наплавленного слоя с использованием присадочного материала из сплава на никелевой основе, не претерпевающего фазовых изменений в процессе нагрева, затем проводят термообработку при температуре 0,7 0,8 температуры плавления присадочного материала, а затем наплавляют второй слой до получения требуемой толщины и проводят повторно упомянутую термообработку. The problem is solved due to the fact that at the edges of products from the above alloys, a layer is first deposited with a thickness of 0.3 to 0.4 of the total thickness of the deposited layer using filler material of an alloy based on nickel that does not undergo phase changes during heating, then heat treatment is carried out at a temperature of 0.7 to 0.8, the melting temperature of the filler material, and then the second layer is deposited until the desired thickness is obtained and the aforementioned heat treatment is repeated.

Технический результат предотвращение возникновения трещин в околошовной зоне и шве сварного соединения. EFFECT: prevention of cracks in the heat-affected zone and weld joint.

На стыкуемые кромки изделия, выполненного из дисперсионно-твердеющего сплава на основе никель-хром, наплавляют проволоку сплава на той же основе, но не содержащего легирующих элементов- упрочнителей. Наплавку осуществляют поэтапно с помощью сварочной горелки неплавящимся W- электродом в среде аргона с боковой подачей проволоки. Вначале наплавляют слой толщиной 0,3-0,4 общей толщины слоя. Слой толщиной менее 0,3 не обеспечит достаточной прочности и пластичности наплавленного слоя, а слой толщиной выше 0,4 может вызвать появление трещин в околошовной зоне сварного соединения в результате перегрева. Далее осуществляют термообработку при температуре 0,7 0,8 температуры плавления присадочного материала. Температура ниже 0,7 температуры плавления присадочного материала не позволит полностью снять внутренние напряжения в наплавленном слое, а выше 0,8 резко снизит пластичность сплава в околошовной зоне и в зоне наплавленного сплава. Время термообработки зависит от скорости прохода горелки и протяженности наплавки. После охлаждения наплавленного слоя на воздухе на него наплавляют слой тем же способом, но в два прохода горелки. Слой нагревают при той же температуре, что и первый, но время нагрева увеличивают в два раза. On the abutting edges of a product made of a precipitation hardening alloy based on nickel-chromium, an alloy wire is deposited on the same basis, but without alloying reinforcing elements. Surfacing is carried out in stages using a welding torch with a non-consumable W-electrode in an argon medium with lateral wire feed. First, a layer is deposited with a thickness of 0.3-0.4 of the total thickness of the layer. A layer with a thickness of less than 0.3 will not provide sufficient strength and ductility of the deposited layer, and a layer with a thickness of more than 0.4 may cause cracks in the heat-affected zone of the welded joint as a result of overheating. Next, heat treatment is carried out at a temperature of 0.7 to 0.8, the melting temperature of the filler material. A temperature below 0.7 the melting temperature of the filler material will not allow to completely remove internal stresses in the deposited layer, and above 0.8 it will drastically reduce the ductility of the alloy in the heat-affected zone and in the zone of the deposited alloy. The heat treatment time depends on the speed of the burner and the length of the surfacing. After cooling the deposited layer in air, the layer is deposited on it in the same way, but in two burner passes. The layer is heated at the same temperature as the first, but the heating time is doubled.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

На стыкуемые кромки газовала, выполненного из дисперсионно-твердеющего сплава ЭК-61, наплавляют проволоку сплава ЭП-367 на никель-хромовой основе, но не претерпевающего фазовых превращений. Вначале наплавляют слой толщиной 0,5 мм, что составляет 0,33 заданной толщины слоя (1,5 мм). Термообработку проводят при температуре 1080-20^oС в течение 10 15 мин. Далее после охлаждения на воздухе наплавляют остальной слой толщиной 1,0 мм и термообрабатывают его при той же температуре в течение 20-30 мин. Сварку осуществляют с изделием, выполненным из легированной стали ВНС-25.EP-367 nickel-chromium alloy wire, but not undergoing phase transformations, is fused to the abutting edges of a gazoval made of dispersion hardening alloy EK-61. First, a layer with a thickness of 0.5 mm is deposited, which is 0.33 of a given layer thickness (1.5 mm). Heat treatment is carried out at a temperature of 1080-20 ^o C for 10 15 minutes Then, after cooling in air, the remaining layer 1.0 mm thick is deposited and heat treated at the same temperature for 20-30 minutes. Welding is carried out with a product made of alloy steel VNS-25.

В результате осуществления предложенного способа получили сварное соединение без трещин, что подтверждено результатом рентгеноконтроля и металлографическими исследованиями сварного соединения. As a result of the implementation of the proposed method, a welded joint without cracks was obtained, which is confirmed by the result of X-ray inspection and metallographic studies of the welded joint.

Claims

A method of surfacing on abutting edges of products before welding, in which heat treatment is carried out after surfacing, characterized in that the edges of products made of precipitation hardening alloys based on nickel are first deposited with a layer thickness of 0.3-0.4 of the total thickness of the deposited layer using filler material and a nickel-based alloy that does not undergo phase changes during heating, then heat treatment is carried out at a temperature of 0.7-0.8 of the melting temperature of the filler material, and then a second layer is deposited to obtain the desired thickness, and said heat treatment is carried out repeatedly.