SU1301614A1 - Method of welding metals - Google Patents
Method of welding metals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1301614A1 SU1301614A1 SU843804678A SU3804678A SU1301614A1 SU 1301614 A1 SU1301614 A1 SU 1301614A1 SU 843804678 A SU843804678 A SU 843804678A SU 3804678 A SU3804678 A SU 3804678A SU 1301614 A1 SU1301614 A1 SU 1301614A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- welding
- weld
- weld metal
- electric current
- crystallization
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к сварочному производству, в частности к способам сварки металлов, и может быть использовано в различньпс отрасл х народного хоз йства при производстве сварных конструкций. Цель изобретени - уменьшение уровн остаточных сварочных напр жений, повьшение технологической и эксплуатационной прочности сварного соединени . Способ включает нагрев, расплавление и формирование сварного шва, пропускание импульсного электрического тока через металл сварного шва в процессе его кристаллизации в режиме, обеспечивающем возникновение электрхэплас- тического эффекта в интервале температур преимущественно от температуры начала кристаллизации до температуры, при которой в металле сварного шва заканчиваютс пластические деформации . При этом осуществл ют воздействие на дислокационную структуру металла сварного шва, обеспечива перегруппировку дислокаций в более энергетически выгодное состо ние, управление диффузионными процессами на межфазной границе и в кристаллизующемс металле сварного шва. Это позвол ет получить металл сварного шва с меньшим уровнем химической неоднородности . 1 з.п. ф-лы. 2 табл. i (Л со О 35 The invention relates to welding production, in particular to methods of welding metals, and can be used in various sectors of the national economy in the manufacture of welded structures. The purpose of the invention is to reduce the level of residual welding stresses, increasing the technological and operational strength of the welded joint. The method includes heating, melting and forming a weld, passing a pulsed electric current through the weld metal during its crystallization in a mode that ensures the occurrence of an electroplastic effect in the temperature range, mainly from the onset temperature of crystallization to the temperature at which plastic deformations. In doing so, they affect the dislocation structure of the weld metal, ensuring the rearrangement of the dislocations into a more energetically favorable state, controlling the diffusion processes at the interface and in the crystallizing weld metal. This makes it possible to obtain a weld metal with a lower level of chemical heterogeneity. 1 hp f-ly. 2 tab. i (L so O 35
Description
11301130
Изобретение относитс к сварочному производству, в частности к способу дуговой сварки, и быть ис- .пользовано в различных отрасл х народного хоз йства при производстве сварных конструкций, IThe invention relates to the welding industry, in particular to the method of arc welding, and to be used in various areas of the national economy in the production of welded structures, I
Цель изобретени - уменьшениеThe purpose of the invention is to reduce
уровн остаточных сварочных напр жеlevel of residual welding voltage
НИИ, повьпиение технологической и эксплуатационной прочности сварного соединени .Research institutes, the technological and operational strength of the welded joint.
Способ осуществл ют следующим об- разом,The method is carried out as follows.
В процессе сварки металлов, включающем нагрев, расплавление металла и формирование сварного шва через металл сварного шва в процессе его- кристаллизации пропускают импульсный электрический ток в режиме, обеспечивающем возникновение электропластического эффекта в интервале температур от темпера.туры начала кристаллизации до температуры, при которой в сварном шве заканчиваютс пластичес кие деформации.In the process of welding metals, including heating, melting of the metal and the formation of the weld through the weld metal in the process of its crystallization, a pulsed electric current is passed in a mode that ensures the appearance of an electroplastic effect in the temperature range from the temperature of the onset of crystallization to the temperature at which the seam ends with plastic deformations.
При сварке металлов осуществл ют перегруппировку дислокаций в более энергетически выгодное состо ние (уменьшение уровн остаточных свароч ных напр жений) путем непосредственного воздействи потоком электронов, которым сообщена дрейфова скорость (электрический ток в импульсе) на дислокации металла сварного шва в режиме, обеспечивающем возникновение электропластического эффекта, при котором дислокаци м сообщаетс энерги достаточна дл преодолени ими энергетического барьера. М1 Ним;ш.ьна плотность тока в импульсе, при которой возникает электропластический эффект, составл ет дл разлр чных ме- т-аплов 10 - 10 А/мм. При этом увеличение плотности тока в импульсе эквивалентно увеличению действующего на дислокации напр жени . Это и обеспечивает преодоление дислокаци ми энергетического барьера и перегруппировку в состо ние с минималь- Hbw уровнем свободной энергии, т.е. уменьшение уровн остаточных сварочных напр жений.When welding metals, the dislocations are rearranged to a more energetically favorable state (decrease in the level of residual welding stresses) by direct action of an electron flow, which is imparted to the drift velocity (electric current in a pulse) on the dislocations of the weld metal in a mode that ensures the appearance of an electroplastic in which the dislocations are supplied with sufficient energy to overcome the energy barrier. M1 Nim; sh. At a current density in a pulse, at which an electroplastic effect occurs, is 10–10 A / mm for metallics. In this case, an increase in the current density in a pulse is equivalent to an increase in the voltage acting on the dislocations. This provides for the overcoming of the energy barrier by dislocations and the rearrangement into the state with the minimum Hbw free energy level, i.e. decrease in the level of residual welding stresses.
Эффективному протеканию процесса способствует то, что пропускание импульсного электрического тока через металл сварного шва в режиме, обеспечивающем возникновение электропластического эффекта, осуществл Efficient process flow contributes to the fact that the transmission of a pulsed electric current through the weld metal in a mode that ensures the occurrence of electroplastic effect
5 five
00
f5f5
00
2525
JQ -, Q JQ -, Q
4545
5050
5555
4242
ют в процессе кристаллизации.металла сварного шва, т,е, с момента образовани и начала движени дислокаций . Энерги активации (энерги , необходима дл преодолени дислокаци ми энергетического барьера) в этот момент минимальна, Это св зано с тем, что взаимное торможение дислокаций минимально, так как плотность дислокаций в этом момент значительно ниже, чем в оставшем металле сварного шва, претерпевшем в процессе остывани деформацию (плотность дисшокаций в металле, подвергавшем- с деформированию, значительно выше , чем в недеформированном металле), ,in the process of crystallization of the weld metal, t, e, since the formation and start of movement of dislocations. The activation energy (the energy required to overcome the energy barrier by dislocations) is minimal at this moment. This is due to the fact that the mutual braking of the dislocations is minimal, since the dislocation density at this moment is much lower than in the remaining weld metal that has undergone cooling deformation (the density of dislocations in the metal subjected to deformation is much higher than in the non-deformed metal),
Кроме того, в процессе кристаллизации металла сварного шва атомы ди глокаций и окружающие их атомы термоактивированы, что увеличивает подвижность дислокаций и уменьшает необходимую энергию активации.In addition, in the process of crystallization of the weld metal, the atoms of the diffusion sites and the surrounding atoms are thermally activated, which increases the mobility of dislocations and reduces the required activation energy.
При температуре начала кристаллизации металла сварного шва в нем содержитс максимальное количество вакансий , также облегчающих перегруппировку дислокаций.When the temperature of the onset of crystallization of the weld metal, it contains the maximum number of vacancies, which also facilitate the rearrangement of dislocations.
Возможность образовани остаточных сварочных напр жений в процессе сварки сущест1зует до тех пор, пока в сварном шве протекает пластическа деформаци (носител ми которой вл ютс дислокации), IThe possibility of the formation of residual welding stresses during the welding process exists as long as plastic deformation occurs in the weld (the dislocations are carriers), I
При сварке металлов происходит взаимодействие электронов, которым сообщена дрейс1юва скорость (пропусканием электрического импульса тока через металл сварного шва в режиме, обеспечивающем возникновение электропластического эффекта) с атомами примеси в метсшле сварного шва. При этом происходит ускорение диффузии атомов примеси ( вление электропереноса ) , что обеспечивает более полисе протекание диффузионных процессов на межфазной границе, а также в твердой фазе (кристаллизующейс металл сварного шва), и обеспечиваетс получение сварного шва с меньшим уровнем химической неоднородности и более высокими прочностными свойствами. Эффективному протеканию процесса способствует то, что взаимодействие электронов, которым сообщена дрейфова скорость, с атомами примеси осуществл ют в процессе кристаллизации металла сварного шва, т.е. в момент.When welding metals, electrons interact, which are communicated to the drift velocity (by passing an electric current pulse through the weld metal in a mode that gives rise to an electroplastic effect) with impurity atoms in the weld. This results in acceleration of the diffusion of impurity atoms (electric transfer phenomenon), which ensures more diffusion processes at the interface, as well as in the solid phase (crystallizing weld metal), and provides a weld with a lower level of chemical heterogeneity and higher strength properties. . The effective process is facilitated by the fact that the interaction of electrons, which are imparted to the drift velocity, with impurity atoms is carried out in the process of crystallization of the weld metal, i.e. in the moment.
313313
когда атомы примеси термоактивиро- ваны.when the impurity atoms are thermally activated.
Пример. Сваривают листовую низколегированную сталь марки ЮХСНД толщиной 2 мм в углекислом газе, сила сварочного тока 150 А, напр жение 19 В, скорость сварки 18 м/ч, через металл сварного шва в rtpouecce его кристаллизации пропускают импульсный электрический ток в режиме: плотность тока в импульсеExample. Low-alloyed sheet steel, UHSND grade 2 mm thick, is welded in carbon dioxide, welding current 150 A, voltage 19 V, welding speed 18 m / h, pulsed electric current is passed through the weld metal in the crystallization rtpouecce mode: current density in pulse
лпlp
5x10 А/мм (амплитуда тока в импульсе 10 А), длительность одного импульса 10 с, частота импульсов 1 Гц Подвод импульсного электрического тока осуществл ют от блока конденсаторов через подвижные контакты, дви- жупщес по сварному шву со скоростью сварки: один по кромке хвостовой части сварочной ванны (в зоне, где начинаетс кристаллизаци металла), другой на рассто нии от него 40 мм, т.е. в зоне, где температура сварного шва соответствует окончанию пластических деформаций.5x10 A / mm (current amplitude in a pulse 10 A), duration of one pulse 10 s, pulse frequency 1 Hz Pulsed electric current is supplied from a capacitor block through moving contacts, moving along the weld with a welding speed: one along the tail edge parts of the weld pool (in the zone where the metal begins to crystallize), the other part 40 mm away from it, i.e. in the zone where the temperature of the weld corresponds to the end of plastic deformations.
Сварку осуществл ют так же при других значени х плотностей тока и частот импульсов, данные приведены в табл.1,Welding is also carried out at other values of current densities and pulse frequencies, the data are given in Table 1,
Провод т механические испытани . Результаты сведены в табл.2.Conduct mechanical testing. The results are summarized in table 2.
Образцы, сваренные по предлагаемому способу, обладают лучшими механическими свойствами.Samples welded by the proposed method have the best mechanical properties.
O O
5 five
0 0
00
5five
144144
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843804678A SU1301614A1 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Method of welding metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843804678A SU1301614A1 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Method of welding metals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1301614A1 true SU1301614A1 (en) | 1987-04-07 |
Family
ID=21143834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843804678A SU1301614A1 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Method of welding metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1301614A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533403C2 (en) * | 2013-03-06 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" | Method for electrophysical processing of welded joints in metal structures |
-
1984
- 1984-10-24 SU SU843804678A patent/SU1301614A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Штремель М.Я. Прочность спла- вов:Дефекты решетки 4.1. - М., 1983, с. 101-105, 117-135. Авторское свидетельство СССР 56176. кл. В 23 К 9/16, 1938. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533403C2 (en) * | 2013-03-06 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" | Method for electrophysical processing of welded joints in metal structures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Onuki et al. | Development of a new high-frequency, high-peak current power source for high constricted arc formation | |
SU1301614A1 (en) | Method of welding metals | |
JPH09170050A (en) | Production of welded dual-phase stainless steel pipe | |
US3885123A (en) | Method and means for controlling adjacent arcs | |
RU2288823C2 (en) | Fusion welding method | |
SU1703334A1 (en) | Beam welding method | |
SU590112A2 (en) | Electroslag welding method | |
SU653053A1 (en) | Method of carbon dioxide-shielded double-arc welding | |
SU1065119A1 (en) | Method of arc welding by consumable electrode | |
KR100314205B1 (en) | method for forcibly cooling weld bead | |
SU1449273A1 (en) | Method of arc welding with pulsed current | |
JPH03234365A (en) | Device for supplying ac square wave welding power source for arc welding | |
US1683534A (en) | Method of using high-tension electric arcs for treatment of gases | |
SU1234440A1 (en) | Method of heat treatment of high-carbon alloyed steels | |
RU1540153C (en) | Method of manufacturing tungsten powder | |
SU1371832A1 (en) | Method of manufacturing welded tubes of large diameter | |
SU1342648A1 (en) | Method of controlling the process of electron-beam welding | |
SU1074683A1 (en) | Method of butt resistance welding | |
SU1470482A1 (en) | Method of resistance fusion butt welding of steel | |
SU1692783A1 (en) | Open-arc welding method | |
JP3463377B2 (en) | Cutting method for ductile material of thick plate | |
SU1430200A1 (en) | Method of soldering steel in endogas medium | |
SU1232447A1 (en) | Electrode coating composition | |
CN118060719A (en) | Boiler dissimilar steel tube welding method based on handheld single-mode scanning laser | |
Mal'Chenko et al. | Pulsed‐arc CO2 welding |