RU2098247C1 - Способ сварки изделий из чугуна - Google Patents
Способ сварки изделий из чугуна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2098247C1 RU2098247C1 RU95122146A RU95122146A RU2098247C1 RU 2098247 C1 RU2098247 C1 RU 2098247C1 RU 95122146 A RU95122146 A RU 95122146A RU 95122146 A RU95122146 A RU 95122146A RU 2098247 C1 RU2098247 C1 RU 2098247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- welded
- nickel
- thickness
- products
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к сварке, в частности к дуговой сварке изделий из чугуна с шаровидным графитом, и может найти применение при сварке изделий из трубных заготовок в нефтегазовой промышленности, энергетике, судостроении и коммунальном хозяйстве. Сущность изобретения: изделия свариваются электродуговой сваркой неплавящимся электродом с использованием присадочной проволоки, содержащей 55-95% никеля. После сварки последнего заполняющего слоя с обеих сторон сварного шва наплавляют технологические валики шириной, превышающей толщину свариваемых изделий, и глубиной проплавки не более 0,35 этой толщины, при этом технологические валики и последний заполняющий слой образуют облицовочный шов. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к сварке, в частности, к дуговой сварке изделий из чугуна с шаровидным графитом, и может найти применение при сварке изделий из трубных заготовок в нефтегазовой промышленности, энергетике, судостроении и коммунальном хозяйстве.
Известен способ электродуговой сварки чугуна (а.с. СССР N 1181830, кл.4 B 23 K 28/00, публ. 1985 г. БИ N 36), по которому на поверхности кромок наплавляют промежуточный слой с использованием никельсодержащих сварочных материалов, выполняя наплавку поточно с остыванием промежуточного валика перед наложением последующего до температуры 60-70oC, а затем производят соединение с зазором между кромками и сварку соединительным швом, при этом ширина участка кромок, на котором производится наплавка, равна двум-трем толщинам свариваемого материала, а расстояние между валками равно размеру зоны пластической деформации. Этот способ очень трудоемкий, не поддается механизации, требует большого расхода никельсодержащенго сплава. Способ неприменим для изготовления сварных фасонных деталей трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом, так как при сварке криволинейных стыков невозможно обеспечить высокое качество сварного шва.
Известен способ изготовления сварных соединений из высокопрочного чугуна (патент РФ N 1613499, кл.5 C 21 D 9/50, публ. 1990 г. БИ N 46), включающий подогрев до 700-800oC, сварку и охлаждение на воздухе до цеховой температуры с изотермической выдержкой при температуре Ac1 + (40-60)oC. Этот способ из-за высокой температуры подогрева применим только при контактной сварке и не может использоваться при изготовлении сварных фасонных деталей трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом.
Наиболее близким к заявляемому является способ сварки чугуна, известный из реферата 4.63.163 реферативного журнала "Сварка" за апрель 1982 г. который и принят в качестве прототипа. В соответствии с ним сварку выполняют после предварительного подогрева свариваемого изделия до температуры 200-600oC. Электродуговую сварку производят в несколько слоев электродом диаметром 2,5-3,25 мм с содержанием никеля 55-95% причем слои укладывают последовательно. Термообработку после сварки либо не проводят, либо проводят отпуск при температуре 900-920oC в течение 1-3 ч или отпуск для снятия напряжений при температуре 500-560oC.
Способ-прототип также применим для изготовления сварных фасонных деталей трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом, так как не обеспечивает удовлетворительного качества сварного шва при сварке криволинейных стыков.
Цель изобретения обеспечение возможности изготовления сварных фасонных деталей трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом.
Цель достигается тем, что в способе сварки изделий из чугуна, включающем разделку кромок свариваемого соединения, предварительный подогрев до температуры 200-600oC, электродуговую сварку с использованием сварочного материала с содержанием никеля 55-95% и термообработку, дополнительно подготавливают поверхность свариваемого соединения на расстоянии от кромок не менее чем двойная толщина свариваемых изделий, сварку ведут в среде аргона неплавящимся электродом с использованием никельсодержащей присадочной проволоки и после сварки последнего заполняющего слоя наплавляют с обеих сторон сварного шва технологические валики шириной не менее толщины свариваемых изделий, при глубине зоны проплавления не более 0,36 толщины свариваемых изделий, при этом технологические валики и последний заполняющий слой образуют облицовочный слой. Используемая никельсодержащая присадочная проволока имеет диаметр 1,0-2,5 мм. Технологические валики наплавляют при минимальном значении погонной энергии. Никельсодержащая присадочная проволока имеет следующий состав: Ni не менее 90% от массы, Fe 1,0-9,0% Mn - 0,5-9,0% комплексная лигатура Al + Ti + Si 0,1-1,0% Термообработка производится путем нагрева до температуры 950-980oC со скоростью не более 10oC/с, охлаждения со скоростью не более 0,5oC/с до температуры 650-700oC и дальнейшего охлаждения на воздухе до температуры окружающей среды. В другом случае термообработка производится путем нагрева до температуры 950-980oC со скоростью не более 1oC/с, изотермической выдержки при этой температуре в течение не менее 10 мин, охлаждения со скоростью не более 0,5oC/с до температуры 650-750oC и дальнейшего охлаждения на воздухе до температуры окружающей среды.
Источник информации, в котором был бы описан способ сварки чугунных изделий, адекватный заявляемому, неизвестен, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна".
Неизвестен источник информации, в котором бы содержались сведения о возможности изготовления сварных фасонных деталей трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом, пригодных для трубопроводов высокого давления. Заявленный способ позволяет изготовить из чугуна с шаровидным графитом фасонные детали, сварные секции трубопроводов из труб диаметром 100 мм с толщиной стенки 6 мм, выдерживающие давление свыше 40 МПа. Все известные способы сварки чугуна не позволяют достигнуть такого результата. Поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности "изобретательский уровень".
На чертеже условно изображен разрез сварного шва, полученного по заявляемому способу, где t толщина стенки, b ширина технологического валика, h глубина проплавления, l длина зачистки.
Реализацию предложенного способа сварки чугунных изделий рассмотрим на примере сварки заготовок из центробежнолитых труб диаметром 100 мм с толщиной стенки 6 мм из чугуна с шаровидным графитом. Свариваемые торцы трубных заготовок подготавливают под сварку. Для этого они очищаются от грязи и окалины и на торцах кромок снимаются фаски под углом 27±3o к торцевой поверхности со скосом наружу. Наружная поверхность трубных заготовок зачищается на расстояние 15-20 мм (больше двойной толщины стенок заготовки) от края скоса. Сборка под сварку заготовок производится без зазора между остриями кромок. Допускается местный зазор не более 0,6 мм на длине не более 1/3 окружности. Допустимое смещение кромок относительно друг друга не более 0,5 мм на участке не более 1/3 окружности. Сборку стыка под сварку можно производить на лежках, центровку регулированием подкладок под лежки. Предварительный подогрев осуществляется газовым пламенем. Возможен индуктивный нагрев со скоростью нагрева не более 20oC/с. Температура предварительного нагрева 200-600oC. После подогрева осуществляют сварку корневого и двух заполняющих слоев неплавящимся электродом в среде аргона с использованием присадочной проволоки диаметром 1,6 мм, содержащей Ni 90% Fe 5% Mn - 4,5% Al + Ti + Si 0,5% После наложения второго заполняющего слоя снижают сварочный ток и наплавляют с поперечными колебаниями технологический валик, соприкасающийся с границами второго заполняющего слоя, шириной 8-10 мм (больше толщины стенки трубных заготовок). Затем производит термообработку сваренного соединения одним из следующих способов. В полевых условиях нагрев сварного шва производят с помощью кислородно-пропановой горелки. Наилучший результат дает подогрев с помощью кальциевой газовой горелки. Нагрев производят до температуры 950-970oC, затем сваренное изделие укрывают теплоизоляционным экраном (асбестовый кожух или теплоизоляционные щетки из каолиновой ваты), в котором оно охлаждается до температуры 700-720oC, после чего теплоизоляционный экран снимается и сваренное ранее изделие охлаждается на воздухе до температуры окружающей среды. В цеховых условиях термообработка производится в печи. Изделие помещают в печь с температурой 1000oC. Пока сваренное изделие нагревается, температура в печи падает на 30-50oC. Через 10 мин изделие переносят в печь с температурой 600-650oC, в которой изделие охлаждается в течение 10-12 мин до температуры 650-700oC, после чего изделие вынимают из печи и охлаждают на воздухе до цеховой температуры.
Изготовленные по предлагаемому способу сварные соединения труб и фасонные изделия (тройники, отводы, колена и т.п.) из чугуна с шаровидным графитом выдерживают высокие давления. Сварное соединение труб диаметром 1000 мм с толщиной стенки 6,1 мм при ширине технологических валиков 7-8 мм и глубине проплавки 1-1,2 мм выдерживает давление более 40 МПа. На чертеже изображен разрез шва, полученного по заявляемому способу. Повышение прочности достигается не только за счет высокого качества сварного шва, что определяется режимами сварки и сварочными материалами, но и тем, что за счет наличия технологических валиков концентраторы напряжений выносятся из зоны температурного влияния сварного шва.
Claims (6)
1. Способ сварки изделий из чугуна, включающий разделку кромок свариваемого соединения, предварительный подогрев до 200 600oС, электродуговую сварку с использованием сварочного материала с содержанием никеля 55 95% и термообработку, отличающийся тем, что дополнительно подготавливают под сварку поверхность свариваемых изделий на участке, прилегающем к кромкам длиной не менее чем двойная толщина свариваемых изделий, сварку ведут в среде аргона неплавящимся электродом с использованием никельсодержащей присадочной проволоки и после сварки последнего заполняющего слоя наплавляют с обеих сторон сварного шва на дополнительно подготовленные участки поверхности технологические валики шириной не менее толщины свариваемых изделий при глубине зоны проплавления не более 0,35 толщины свариваемых изделий.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют никельсодержащую присадочную проволоку диаметром 1,0 2,5 мм.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что технологические валики наплавляют при минимальном значении погонной энергии.
4. Способ по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что берут никельсодержащую присадочную проволоку следующего состава: Ni не менее 90 мас. Fe 1,0 9,0 мас. Mn 0,5 9,0 мас. и комплексную лигатуру (AI + Ti + Si) 0,1 1,0 мас.
5. Способ по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что термообработку сварного соединения производят путем нагрева до 950 980oС со скоростью не более 10 град./с, последующего охлаждения со скоростью не более 0,5 град./с до 650 700oС и дальнейшего охлаждения на воздухе до температуры окружающей среды.
6. Способ по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что термообработку сварного соединения производят путем нагрева до 950 980oС со скоростью не более 1 град. /с, изотермической выдержки при этой температуре в течение 10 мин, последующего охлаждения со скоростью не более 0,5 град./с до 650 - 750oС и дальнейшего охлаждения на воздухе до температуры окружающей среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95122146A RU2098247C1 (ru) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Способ сварки изделий из чугуна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95122146A RU2098247C1 (ru) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Способ сварки изделий из чугуна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95122146A RU95122146A (ru) | 1997-11-27 |
RU2098247C1 true RU2098247C1 (ru) | 1997-12-10 |
Family
ID=20175181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95122146A RU2098247C1 (ru) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Способ сварки изделий из чугуна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2098247C1 (ru) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7425229B2 (en) * | 2004-03-26 | 2008-09-16 | The Ohio State University | Chromium-free welding consumable |
US7696453B2 (en) | 2004-03-26 | 2010-04-13 | The Ohio State University Research Foundation | Chromium-free welding consumable |
RU2545974C2 (ru) * | 2010-05-21 | 2015-04-10 | Иллинойс Тул Воркс Инк. | Система сварки, содержащая систему индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ нагрева обрабатываемой сваркой или резанием детали |
US9913320B2 (en) | 2014-05-16 | 2018-03-06 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system travel sensor assembly |
US10244588B2 (en) | 2014-10-14 | 2019-03-26 | Illinois Tool Works Inc. | Hybrid induction heating/welding assembly |
US10462853B2 (en) | 2013-05-28 | 2019-10-29 | Illinois Tool Works Inc. | Induction pre-heating and butt welding device for adjacent edges of at least one element to be welded |
US10638554B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-04-28 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for interchangeable induction heating systems |
US10668550B2 (en) | 2014-03-28 | 2020-06-02 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for welding pipelines from high-strength pipes with controllable heat input |
US10863591B2 (en) | 2014-05-16 | 2020-12-08 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating stand assembly |
US11076454B2 (en) | 2014-05-16 | 2021-07-27 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system temperature sensor assembly |
RU2755915C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2021-09-22 | Сименс Акциенгезелльшафт | Производственная и ремонтная сварка чугуна с шаровидным графитом |
US11197350B2 (en) | 2014-05-16 | 2021-12-07 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system connection box |
US11510290B2 (en) | 2014-05-16 | 2022-11-22 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system |
-
1995
- 1995-12-26 RU RU95122146A patent/RU2098247C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. SU, авторское свидетельство, 1181830, кл. B 23 K 28/00, 1985. 2. RU, патент, 1613499, кл. C 21 D 9/50, 1980. 3. Реферативный журнал "Сварка", апрель, 1982, N 463163. * |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7696453B2 (en) | 2004-03-26 | 2010-04-13 | The Ohio State University Research Foundation | Chromium-free welding consumable |
US7743967B2 (en) | 2004-03-26 | 2010-06-29 | The Ohio State University | Chromium-free welding consumable |
US7425229B2 (en) * | 2004-03-26 | 2008-09-16 | The Ohio State University | Chromium-free welding consumable |
RU2545974C2 (ru) * | 2010-05-21 | 2015-04-10 | Иллинойс Тул Воркс Инк. | Система сварки, содержащая систему индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ нагрева обрабатываемой сваркой или резанием детали |
US11072035B2 (en) | 2010-05-21 | 2021-07-27 | Illinois Tool Works Inc. | Auxiliary welding heating system |
US10462853B2 (en) | 2013-05-28 | 2019-10-29 | Illinois Tool Works Inc. | Induction pre-heating and butt welding device for adjacent edges of at least one element to be welded |
US10668550B2 (en) | 2014-03-28 | 2020-06-02 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for welding pipelines from high-strength pipes with controllable heat input |
US9913320B2 (en) | 2014-05-16 | 2018-03-06 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system travel sensor assembly |
US10863591B2 (en) | 2014-05-16 | 2020-12-08 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating stand assembly |
US11076454B2 (en) | 2014-05-16 | 2021-07-27 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system temperature sensor assembly |
US11197350B2 (en) | 2014-05-16 | 2021-12-07 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system connection box |
US11510290B2 (en) | 2014-05-16 | 2022-11-22 | Illinois Tool Works Inc. | Induction heating system |
US10440784B2 (en) | 2014-10-14 | 2019-10-08 | Illinois Tool Works Inc. | Reduced-distortion hybrid induction heating/welding assembly |
US10244588B2 (en) | 2014-10-14 | 2019-03-26 | Illinois Tool Works Inc. | Hybrid induction heating/welding assembly |
US11172549B2 (en) | 2014-10-14 | 2021-11-09 | Illinois Tool Works Inc. | High-productivity hybrid induction heating/welding assembly |
US10638554B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-04-28 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for interchangeable induction heating systems |
RU2755915C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2021-09-22 | Сименс Акциенгезелльшафт | Производственная и ремонтная сварка чугуна с шаровидным графитом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2098247C1 (ru) | Способ сварки изделий из чугуна | |
US4348131A (en) | Welded structure having improved mechanical strength and process for making same | |
CN101637983B (zh) | 一种冶金结合复合钢管、其制造方法及其制造装置 | |
CN106607668B (zh) | 易焊接敷边不锈钢复合板的制造方法 | |
JP2747610B2 (ja) | 高圧流体供給管の製造方法 | |
CN105127205B (zh) | 用于生产板带的大型镶套轧辊及其制备方法 | |
US4817859A (en) | Method of joining nodular cast iron to steel by means of fusion welding | |
CN108637603A (zh) | 一种提高x70热煨弯管焊接接头低温冲击韧性的方法 | |
CN111451615A (zh) | 一种异种钢的焊接工艺方法 | |
US1392416A (en) | Method of producing compound metals | |
CN108581375A (zh) | 一种有覆边的不锈钢与碳钢复合管的制备方法 | |
US6307178B1 (en) | Method for welding shaped bodies made of carburized heat-resistant steel | |
JP3746949B2 (ja) | エルボ管の製造方法 | |
JPS58210123A (ja) | クラツド鋼管の熱処理方法 | |
JPS6018293A (ja) | オ−ステナイト系ステンレス鋼の多層盛溶接方法 | |
US4601322A (en) | Weld forming of pipe molds | |
JP3611434B2 (ja) | 板曲げ溶接鋼管およびその製造方法 | |
JPS58387A (ja) | 複合ロ−ルの製造方法 | |
CN111098090A (zh) | 一种渗铝管道焊接方法 | |
JPH07188892A (ja) | 金属溶射皮膜の形成方法 | |
RU2064383C1 (ru) | Способ изготовления сварных изделий из высокопрочного чугуна | |
JPH0246654B2 (ja) | Chukutainozanryuoryokukaizenhoho | |
JPS57165164A (en) | Production of roll for continuous casting installation | |
JPS60238423A (ja) | 二相系ステンレス鋼の溶接部の耐食性改善方法 | |
RU1822387C (ru) | Способ изготовлени плакированных длинномерных труб |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101227 |