RU2177861C1 - Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом - Google Patents
Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177861C1 RU2177861C1 RU2000130615/02A RU2000130615A RU2177861C1 RU 2177861 C1 RU2177861 C1 RU 2177861C1 RU 2000130615/02 A RU2000130615/02 A RU 2000130615/02A RU 2000130615 A RU2000130615 A RU 2000130615A RU 2177861 C1 RU2177861 C1 RU 2177861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- temperature
- rate
- heating
- speed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сварке, в частности к дуговой сварке изделий из чугуна с шаровидным графитом, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, энергетике, судостроении, коммунальном строительстве. Кромки изделия подготавливают под сварку и осуществляют предварительный нагрев до температуры 200-600oС со скоростью 3-7oС/мин. Электродуговую сварку корневого и последующих швов ведут в среде защитного газа со скоростью 6-10 м/ч при плотности электрического тока 25-35 А/мм2. Термообработку сварного шва проводят путем нагрева до температуры 800-850oС со скоростью не более 10oС/с с изотермической выдержкой в течение 3-5 мин и охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды. Обеспечивается максимальное снижение остаточных напряжений, распад цементита, исключение охрупчивания границ зерен структуры сварного соединения.
Description
Изобретение относится к сварке, в частности к дуговой сварке изделий из чугуна с шаровидным графитом, и может найти применение в нефтегазовой промышленности, энергетике, судостроении, коммунальном строительстве.
Известен способ механизированной, холодной электродуговой сварки чугуна, при котором процесс ведут плавящимся электродом из низкоуглеродистой стали, а в сварочную ванну подают присадочный пруток из алюминиевой бронзы [1] .
Однако этот способ не обеспечивает высокого качества сварного шва и не применим для сварки неповоротных стыков.
Известен также способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом, который включает в себя предварительную разделку кромок под сварку и нагрев изделия до 250-500oС и сварку в среде аргона неплавящимся электродом с присадочной проволокой с содержанием никеля не менее 90% на первом (корневом) шве. На следующих слоях - проволокой с содержанием никеля не менее 55% с последующим подогревом до температуры 950-970oС, охлаждением на воздухе до 700-720oС. Затем повторный нагрев ведут со скоростью не более 20oС/с до 950-970oС и охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды или нагревом до температуры 950-970oС и выдержкой 8-12 мин, охлаждением на воздухе до 730-740oС, выдержкой при этой температуре не менее 6 минут и последующим охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды [2] .
Недостатком данного способа является то, что для достижения качественного сварного соединения необходимо производить сложную термическую обработку сварного шва и использовать две разные по химическому составу проволоки. Этот способ является наиболее близким к заявляемому и принят в качестве прототипа.
Задача изобретения состоит в упрощении известного способа сварки без ущерба качеству сварного соединения.
Для достижения поставленной задачи были разработаны оптимальные режимы сварки чугунных изделий.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом: предварительно разделывают кромки для сварки и нагревают изделие до температуры 200-600oС со скоростью 3-7oС/мин. Данный режим нагрева не приводит к появлению термических трещин в изделии, одновременно обеспечивая получение качественного сварного соединения при заваривании зазора между кромками со скоростью сварки 6-10 м/ч и плотностью электрического тока 25-35 А/мм2. При указанных режимах сварки обеспечивается минимальная зона термического влияния от тепловыделения, которым сопровождается электродуговая сварка. Отбел чугуна при этом проявляется к виде отдельных участков.
Последующий нагрев до температуры 800-850oС со скоростью не более 10oС/с и выдержкой при этой температуре 3-5 минут позволяет снизить сварочные напряжения, исключить образование трещин в сварном шве и околошовной зоне. Вместе с тем, выдержка при данной температуре в течение ограниченного времени (3-5 минут) не позволяет ферриту полностью перейти в аустенит. Поэтому при охлаждении происходит измельчение зерна за счет частичной перекристаллизации.
Экспериментально установлено, что при температуре нагрева под сварку ниже 200oС в сварном соединении появляются трещины. Увеличение температуры нагрева выше 600oС приводит к увеличению зоны неполного расплавления, которая характеризуется одновременным присутствием жидкой и твердой фаз. При быстром охлаждении жидкая фаза затвердевает, образуя белый чугун, в твердой же фазе (аустенит) могут возникнуть закалочные структуры (мартенсит). В этом случае остаточные напряжения создадут опасность возникновения холодных трещин.
Снижение скорости нагрева менее 3oС/мин удлиняет процесс. Увеличение скорости нагрева более 7oС/мин приводит к возникновению термических напряжений и появлению трещин в сварном шве.
Сварка при скорости ниже 6 м/ч способствует увеличению времени сварки и прогрева основного металла выше допустимой температуры. Увеличение скорости более 10 м/ч ухудшает качество сварного шва.
При плотности электрического тока менее 25 А/мм2 из-за недостаточного проплавления качество сварки ухудшается. Увеличение плотности электрического тока более 35 А/мм2 приводит к росту температуры сварного соединения, что недопустимо.
Термическая обработка сварного соединения при температуре ниже 800oС приводит к образованию трещин в сварном соединении из-за остаточных напряжений. А термическая обработка выше 850oС требует дополнительных энергетических затрат.
Скорость нагрева не более 10oС/с позволяет уменьшить температурный градиент и термические напряжения, что приводит к значительному улучшению структуры металла, более полному распаду цементитных выделений.
Время выдержки менее 3 минут не позволяет снять все сварочные напряжения, что может привести к образованию трещин, а выдержка более 5 минут удлиняет процесс термообработки и уменьшает твердость сварного соединения.
Таким образом, предложенная технология обеспечивает максимальное снижение остаточных напряжений, приводит к распаду цементита, исключает охрупчивание границ зерен структуры сварного соединения (обратимая хрупкость)и разупрочнение основного металла из-за выделения и коагуляции карбидной фазы.
Пример реализации способа
Необходимо изготовить сварное фасонное изделие для трубопровода - колено из чугуна с шаровидным графитом. Обрабатываются кромки под сварку под углом 20-25o. Затем разделанные кромки нагревают газовой горелкой до температуры 200-600oС со скоростью 3-7oС/мин. Контроль температуры производят с помощью оптического прибора Кельвин.
Необходимо изготовить сварное фасонное изделие для трубопровода - колено из чугуна с шаровидным графитом. Обрабатываются кромки под сварку под углом 20-25o. Затем разделанные кромки нагревают газовой горелкой до температуры 200-600oС со скоростью 3-7oС/мин. Контроль температуры производят с помощью оптического прибора Кельвин.
После достижения заданной температуры проводят электродуговую сварку в защитных газах с использованием присадочной проволоки ПАНЧ-11. Скорость сварки 8 м/ч, плотность электрического тока при сварке равна - 30 А/мм2. Сварку производят в зависимости от толщины основного металла в один или несколько слоев.
Сразу после завершения сварки проводят термообработку. Для этого сварное изделие подогревают в газовой печи до температуры 800oС со скоростью 8oС/с и выдерживают при этой температуре 4 минуты, затем изделие охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды.
Использованная литература
1. Авторское свидетельство СССР 1412896, кл. В 23 К 9/14, 1988 г.
1. Авторское свидетельство СССР 1412896, кл. В 23 К 9/14, 1988 г.
2. Патент на изобретение RU 2064383 МПК 6 В 23 К 9/167, 9/23.
Claims (1)
- Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом, включающий подготовку кромок под сварку, предварительный нагрев, электродуговую сварку корневого и последующих швов в среде защитного газа и последующую термообработку сварного шва, отличающийся тем, что предварительный нагрев ведут до температуры 200-600oС со скоростью 3-7oС/мин, а сварку осуществляют со скоростью 6-10 м/ч при плотности электрического тока 25-35 А/мм2, причем термообработку проводят путем последующего нагрева до температуры 800-850oС со скоростью не более 10oС/с с изотермической выдержкой в течение 3-5 мин и охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000130615/02A RU2177861C1 (ru) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000130615/02A RU2177861C1 (ru) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2177861C1 true RU2177861C1 (ru) | 2002-01-10 |
Family
ID=20243071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000130615/02A RU2177861C1 (ru) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2177861C1 (ru) |
-
2000
- 2000-12-07 RU RU2000130615/02A patent/RU2177861C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107598340B (zh) | 大厚板t型接头焊接方法 | |
CN113319403B (zh) | 一种超厚板的焊接施工方法 | |
CN105364269A (zh) | 一种铜板及其合金的熔化焊接方法 | |
US4817859A (en) | Method of joining nodular cast iron to steel by means of fusion welding | |
CN114406512B (zh) | 一种用于异种合金的焊接及电脉冲热处理工艺 | |
JP4676421B2 (ja) | 連続製造工程のためのレーザー溶接方法 | |
CN113134664B (zh) | 一种黄铜H62与低合金铸钢G20Mn5异种材料焊接的工艺方法 | |
RU2177861C1 (ru) | Способ сварки изделий из чугуна с шаровидным графитом | |
KR20110074136A (ko) | 고탄소강 용접부 후열처리방법 | |
JPH08108282A (ja) | 鋼の溶接方法および鋼材の製造方法 | |
US6307178B1 (en) | Method for welding shaped bodies made of carburized heat-resistant steel | |
CN108581140A (zh) | 锡锌青铜焊接工艺 | |
CN114473151A (zh) | 一种不同金属管材对接的全自动电脉冲联合分段焊接的装置及其工艺 | |
RU2352444C2 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин | |
RU2308360C1 (ru) | Способ электродуговой сварки чугуна со сталью | |
SU1217896A1 (ru) | Способ обработки сварных соединений стальных полос | |
SU927441A1 (ru) | Способ вертикальной сварки открытой дугой | |
RU2308361C1 (ru) | Способ электродуговой сварки чугуна со сталью | |
KR102045642B1 (ko) | 연속압연을 위한 레이저 용접방법 | |
JP4586515B2 (ja) | 溶接部に母材並の二次加工性を有する溶接鋼管及びその製造方法 | |
RU2076027C1 (ru) | Способ электродуговой сварки чугуна | |
JP2688143B2 (ja) | マルテンサイト系鋳鋼の溶接方法及び被溶接品 | |
RU2176581C2 (ru) | Способ наплавки ответственных деталей из трудносвариваемых сталей | |
JP2517814B2 (ja) | 高珪素鋼の溶接方法 | |
RU2110379C1 (ru) | Способ сварки плавлением металлов и сплавов, претерпевающих полиморфное превращение |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031208 |