RU2367550C2 - Способ оценки режимов сварки - Google Patents
Способ оценки режимов сварки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367550C2 RU2367550C2 RU2007129974/02A RU2007129974A RU2367550C2 RU 2367550 C2 RU2367550 C2 RU 2367550C2 RU 2007129974/02 A RU2007129974/02 A RU 2007129974/02A RU 2007129974 A RU2007129974 A RU 2007129974A RU 2367550 C2 RU2367550 C2 RU 2367550C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- cracks
- samples
- heat
- weld
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу оценки режимов сварки и может быть использовано в авиакосмической промышленности, энергомашиностроении и других отраслях, осуществляющих сварку высокотемпературных сталей и сплавов на железной, никелевой или кобальтовой основе. Оценка режимов сварки по влиянию на стойкость околошовной зоны к образованию горячих трещин включает термообработку образцов для повышения их чувствительности к образованию трещин, проплавление образцов сваркой с использованием различных режимов, исследование околошовных зон полученных сварных швов на предмет образования трещин, по результатам которого выбирают оптимальный режим сварки деталей. Проплавление образцов сваркой для каждого используемого режима осуществляют с максимальной силой тока, не допускающей появление макротрещин в околошовной зоне сварного шва. В качестве критериев оценки режимов сварки используют толщину непроплавленного слоя исследуемого образца, длину участка с трещинами и длину микротрещин на этом участке. Способ позволяет выбрать оптимальный режим сварки, способствующий повышению качества сварных соединений, а также технологичности процесса сварки. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к сварке сталей и сплавов, склонных к образованию горячих трещин в околошовной зоне, и может быть использовано в авиакосмической промышленности, энергомашиностроении и. т.п.
Наиболее фундаментальная проблема при сварке таких материалов заключается в устранении горячих трещин в металле шва и околошовной зоне (Ю.С.Елисеев, В.А.Гейкин и др. «Технология создания неразъемных соединений при производстве газотурбинных двигателей». М. 2001 г.).
Оценка методов и режимов сварки по их влиянию на стойкость металла околошовной зоны к образованию горячих трещин производится по интенсивности возбуждаемого ими растрескивания. Известен способ «Performance assessment of the (Trans) Varestraint tests for determining solidifisation cracking susctptibility when using welding processes with filler metal.». Celina Leal Mendes da Silva and Americo Scotti. Measurement Science and Technology. 2004, 15, №11, в котором на кристаллизующуюся сварочную ванну накладываются дозированные количества дополнительной деформации. Критериями оценки служат: общая длина образующихся трещин или их средняя длина, определяемая как общая, деленная на их количество. Недостатком этого способа является потребность в специальном оборудовании для его осуществления.
Наиболее близким техническим решением является способ оценки режимов сварки, включающий термообработку образцов для повышения их чувствительности к образованию трещин, проплавление образцов сваркой с использованием различных режимов, исследование зон полученных сварных швов на предмет образования трещин, по результатам которого выбирают оптимальный режим сварки деталей (авт.св. СССР №278914, 21.08.70, кл. В23К 31/12). При этом за критерий оценки принимают количество поверхностных трещин, приходящихся на 1 см длины сварного шва. Однако при исследовании режимов с благоприятными термодеформационными циклами при сварке металлов с невысокой склонностью к образованию трещин этот способ не дает дифференцированных и стабильных результатов. Значения критерия оценки (количество поверхностных трещин на 1 см длины шва) оказываются различающимися друг от друга на незначительную величину, находящуюся в пределах ошибки эксперимента. Недостатком этого способа является то, что он не дает возможности четко ранжировать режимы по связанной с ними склонности к образованию горячих трещин в околошовной зоне.
Предложенное техническое решение отличается от известного тем, что проплавление образцов сваркой для каждого исследуемого режима осуществляют с максимальной силой тока, не допускающей появление макротрещин в зоне сварного шва, при этом в качестве критериев оценки режимов сварки используют толщину непроплавленного слоя исследуемого образца, протяженность в длину участка с трещинами и длину микротрещин на этом участке.
Технический результат заключается в повышении качества сварных соединений, а также технологичности процесса сварки.
Он проявляется в оценке режимов сварки по влиянию на стойкость околошовной зоны к образованию трещин в условиях, когда сваривается материал с умеренной склонностью к их образованию, а все сравниваемые режимы принадлежат к области сравнительно благоприятных термодеформационных циклов. Такая оценка дает возможность еще на этапе подготовки производства определить оптимальные технологии сварки новых изделий и обоснованно корректировать существующие технологии, добиваясь устранения трещин в сварных соединениях.
Технический результат осуществляется тем, что в способе оценки режимов сварки, включающем термообработку образцов для повышения их чувствительности к образованию трещин, проплавление образцов сваркой с использованием различных режимов, исследование зон полученных сварных швов на предмет образования трещин, по результатам которого выбирают оптимальный режим сварки деталей, проплавление образцов сваркой для каждого исследуемого режима осуществляют с максимальной силой тока, не допускающей появление макротрещин в зоне сварного шва, при этом в качестве критериев оценки режимов сварки используют толщину непроплавленного слоя исследуемого образца, протяженность в длину участка с трещинами и длину микротрещин на этом участке.
Техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен концевой участок образца тощиной h со сварным швом - зоной переплавленного металла дендритного строения, непроплавленным слоем толщиной δ участком, протяженностью в длину ℓ с микротрещинами длиной S1, S2 и т.д.
Способ осуществляется следующим образом.
Требуется определить применительно к сварке жаропрочного сплава ЭП708, ХН62 ВМТЮ с умеренной склонностью к образованию горячих трещин в околошовной зоне сварного шва при толщинах материала, например, порядка 2,5 мм для уменьшения опасности возникновения трещин будет ли целесообразным использование режимов сварки со скоростями менее 15 м/час и до какой степени желательно снижение скорости.
Для этого вначале осуществляют активизацию восприимчивости материала образцов к воздействию термодеформационного цикла сварки, для чего произвоят их закалку с Т=1250°С с нагревом в течение 3 часов в вакууме 10-4 мм рт.ст. с последующим старением при 800°С в течение 8 часов, то же в вакууме. Далее осуществляют проплавление образцов по центру образца, на медной подкладке, с защитой аргоном со стороны проплава, например, со скоростями 5, 10 и 15 м/час. Выключение сварочного тока в конце шва производят резко, без его плавного уменьшения. Сила тока для каждой из скоростей подбирают такой, чтобы глубина проплавления была 90% от толщины образца. При этом в проплаве возникает четко фиксированная макротрещина. Далее, уменьшая ток и увеличивая этим толщину непроплавленной зоны, добиваются исчезновения этой трещины; ток уменьшают, например, с шагом 5А. Величину сварочного тока, при котором это происходит, фиксируют. Для скоростей 15, 10 и 5 м/час и толщины образца - 2,5 мм эти токи были соответственно 105, 75 и 55А.
Теперь уже на контрольных образцах, выполняют проплавление на указанных токах и скоростях. Из зоны кратера, по оси шва вырезают темплеты и изготовляют микрошлифы, на которых определяют толщину непроплавленной зоны δ, длину участка образования трещины ℓ и длину микротрещин S (см. чертеж). Чем эти показатели меньше, тем более благоприятен режим сварки.
Пример конкретных значений параметров сварки деталей из жаропрочного сплава ЭП708, ХН62ВМТЮ, толщиной 2,5 мм и полученные показатели δ, ℓ, S приведены в таблице.
Скорость сварки м/час | Максимальное значение силы тока А | Показатели склонности к образованию трещин, мм | ||
δ | ℓ | S | ||
15 | 105 | 0,8 | 5,0 | 0,5…1,0 |
10 | 75 | 0,6 | 3,0 | 0,4…0,5 |
5,0 | 55 | 1,0 | 13,0 | 0,12…2,0 |
где δ - толщина непроплавленного слоя в зоне сварного шва;
ℓ - протяженность в длину участка с трещинами;
S - длина трещин в зоне сварного шва.
Из табличных данных следует, что для сварки деталей из жаропрочного сплава ЭП708, ХН62ВМТЮ является наилучшим режим сварки со скоростью 10 м/час. Дальнейшее снижение скорости сварки нецелесообразно.
Таким образом, приведенный способ оценки режимов сварки для деталей, выполненных из различных материалов, позволяет выбрать оптимальный режим сварки, способствующий повышению качества сварных соединений, а также технологичности процесса сварки.
Claims (1)
- Способ оценки режимов сварки по влиянию на стойкость околошовной зоны к образованию горячих трещин, включающий термообработку образцов для повышения их чувствительности к образованию трещин, проплавление образцов сваркой с использованием различных режимов, исследование околошовных зон полученных сварных швов на предмет образования трещин, по результатам которого выбирают оптимальный режим сварки деталей, отличающийся тем, что проплавление образцов сваркой для каждого используемого режима осуществляют с максимальной силой тока, не допускающей появление макротрещин в околошовной зоне сварного шва, при этом в качестве критериев оценки режимов сварки используют наименьшую толщину непроплавленного слоя исследуемого образца, длину участка с трещинами и длину микротрещин на этом участке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007129974/02A RU2367550C2 (ru) | 2007-08-07 | 2007-08-07 | Способ оценки режимов сварки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007129974/02A RU2367550C2 (ru) | 2007-08-07 | 2007-08-07 | Способ оценки режимов сварки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007129974A RU2007129974A (ru) | 2009-02-20 |
RU2367550C2 true RU2367550C2 (ru) | 2009-09-20 |
Family
ID=40531163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007129974/02A RU2367550C2 (ru) | 2007-08-07 | 2007-08-07 | Способ оценки режимов сварки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2367550C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570475C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2015-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ оценки стойкости к образованию горячих трещин тонколистовых жаропрочных материалов |
RU2604744C2 (ru) * | 2015-04-30 | 2016-12-10 | Павел Александрович Цирков | Экспресс-способ выбора наплавочных материалов и режимов наплавки роликов установки непрерывной разливки стали |
RU2792955C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2023-03-28 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ оптимизации режимов контактной сварки рельсов |
-
2007
- 2007-08-07 RU RU2007129974/02A patent/RU2367550C2/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570475C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2015-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ оценки стойкости к образованию горячих трещин тонколистовых жаропрочных материалов |
RU2604744C2 (ru) * | 2015-04-30 | 2016-12-10 | Павел Александрович Цирков | Экспресс-способ выбора наплавочных материалов и режимов наплавки роликов установки непрерывной разливки стали |
RU2792955C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2023-03-28 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ оптимизации режимов контактной сварки рельсов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007129974A (ru) | 2009-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pardal et al. | Dissimilar metal joining of stainless steel and titanium using copper as transition metal | |
Song et al. | Effects of Si additions on intermetallic compound layer of aluminum–steel TIG welding–brazing joint | |
Kumar et al. | Effect of welding parameters on mechanical properties and optimization of pulsed TIG welding of Al-Mg-Si alloy | |
CN108015401A (zh) | 具有良好接头性能的镀锌高强钢电阻点焊方法 | |
Cheng et al. | MIG-TIG double-sided arc welding of copper-stainless steel using different filler metals | |
Ashiri et al. | Weld processing and mechanical responses of 1-GPa TRIP steel resistance spot welds | |
Singh et al. | An evaluation of TIG welding parametric influence on tensile strength of 5083 aluminium alloy | |
Das et al. | Joining of aluminium alloy and galvanized steel using a controlled gas metal arc process | |
Sathiya et al. | Microstructural characteristics on bead on plate welding of AISI 904 L super austenitic stainless steel using gas metal arc welding process | |
Huang et al. | A study on the metallurgical and mechanical properties of a GMAW-welded Al-Mg alloy with different plate thicknesses | |
Gooch et al. | Welding variables and microfissuring in austenitic stainless steel weld metal | |
Nissley et al. | Development of the strain-to-fracture test for evaluating ductility-dip cracking in austenitic stainless steels and Ni-base alloys | |
García-García et al. | Experimental and FEM study of Ti-containing TWIP steel weldability | |
Gu et al. | Investigation of welding parameters on microstructure and mechanical properties of laser beam-welded joint of 2060 Al–Cu–Li alloy | |
RU2367550C2 (ru) | Способ оценки режимов сварки | |
Baskoro et al. | Investigation of temperature history, porosity and fracture mode on aa1100 using the controlled intermittent wire feeder method | |
Spišák et al. | Research into properties of joints of combined materials made by resistance spot welding | |
Kim et al. | Study on the solidification cracking behaviour of high strength aluminum alloy welds: Effects of alloying elements and solidification behaviours | |
Ling et al. | Effect of welding sequence of a multi-pass temper bead in gas-shielded flux-cored arc welding process: hardness, microstructure, and impact toughness analysis | |
Maruyama | Arc welding technology for dissimilar joints | |
De et al. | Hot cracking of metal inert gas arc welded magnesium alloy AZ91D | |
Lang et al. | Hot cracking of resistance spot welded magnesium alloy | |
Poznyakov et al. | Structure and properties of welded joints of steel S390 (S355 J2) | |
Praveen et al. | Experimental investigation of welding parameters on automatic TIG welding of aluminium 5083 plate | |
Sejc et al. | Influence of heat input on the content of delta ferrite in the structure of 304L stainless steel GTA welded joints |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170116 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190731 |