SU1416287A1

SU1416287A1 - Method of making welded joints

Info

Publication number: SU1416287A1
Application number: SU874186860A
Authority: SU
Inventors: Константин Андреевич Ющенко; Юрий Гаврилович Высоцкий; Александр Алексеевич Наконечный; Михаил Владимирович Мешков
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1988-08-15

Abstract

Изобретение относитс к сварке, в частности к способам получени сварных соединений , и может быть использовано при производстве полосового проката. Цель изобретени - повышение качества сварных соединений нержавеюш,их сталей. Одновременно со сваркой выполн ют термомеханическую обработку околошовной зоны. Дл этого зону подвергают одновременному воздействию нагрева и двустороннему деформированию электродными контактными роликами . Температуру нагрева выбирают в интервале 600-850&deg;С. Степень деформировани 8-10%. В результате такой обработки происходит перераспределение внутренних напр жений и, как результат, уменьшение внутренних напр жений посыле сварки. 2 ил. 1 табл.The invention relates to welding, in particular to methods for producing welded joints, and can be used in the manufacture of rolled products. The purpose of the invention is to improve the quality of stainless steel welded joints, their steels. Simultaneously with welding, thermomechanical processing of the heat-affected zone is performed. For this, the zone is subjected to simultaneous heating and bilateral deformation by electrode contact rollers. The heating temperature is chosen in the range of 600-850 ° C. The degree of deformation is 8-10%. As a result of this treatment, the internal stresses redistribute and, as a result, the internal stresses of welding are reduced. 2 Il. 1 tab.

Description

О5O5

ьоyo

00 00

Изобретение относитс к сварке в метал- рургической промышленности и может быть |использовано при сварке полос или листов, IB частности в технологических лини х произ- |водства полосового проката на предпри - |ти х Минчермета.The invention relates to welding in the metal industry and can be used when welding strips or sheets, IB in particular in the production lines of flat-rolled products at Minchermet's enterprises.

Цель изобретени - повышение качества сварных соединений нержавеюш,их сталей путем уменьшени внутренних напр жений. The purpose of the invention is to improve the quality of stainless steel welded joints, their steels by reducing internal stresses.

На фиг. 1 показано распределение остаточных напр жений в сварных соедине- ; ни х стали 12Х18Н10Т после сварки; на : фиг. 2 - то же, после сварки и сопутствую- I ш,ей термомеханической обработки по дан- I ному способу.FIG. 1 shows the distribution of residual stresses in welded joints; x steel 12X18H10T after welding; in: FIG. 2 - the same, after welding and concomitant - I sh, her thermomechanical processing according to this method.

Способ осуществл ют следуюш,им об- разом.The method is carried out in the following manner.

Нагревательные контактные ролики, расположенные за сварочной головкой по ходу сварки, охватывают сформировавшийс сварной шов с контактами нагрева на участке околошовных зон. Так как при послесвароч- ном охлаждении металл шва и околошовной зоны начинает испытывать высокие раст - гиваюш.ие напр жени , то дл предотвраше- ни полного развити этого процесса, который , в случае трудносвариваемых материалов , приводит к охрупчиванию, создаютс комг1енсируюш,ие напр жени сжати путем нагрева этих участков проход ш.им между контактными роликами током. Околошовна зона нагреваетс непосредственно проход щим током, а металл шва - за счет теплопередачи от нагретых околошовных участков. Таким образом, процесс взаимного нагрева металла шва и околошовной зоны носит обратный характер относительно процесса нагрева этих участков при сварке.The heating contact rollers located behind the welding head during welding, cover the formed weld with heating contacts in the area of the heat-affected zones. Since after weld welding, the weld metal and the heat-affected zone begins to experience high tensile stresses, in order to prevent the full development of this process, which, in the case of difficult-to-weld materials, leads to embrittlement, stress build-up is created. compressing by heating these sections the passage sh. between the contact rollers with a current. The near-weld zone is heated by direct current, and the weld metal is heated by heat transfer from the heated heat-affected areas. Thus, the process of mutual heating of the weld metal and the heat-affected zone is of a reverse nature with respect to the process of heating these areas during welding.

Обычно при термической обработке регламентируют температуру и продолжительность нагрева. Однако исследовани показывают , что напр жени снимаютс в основном уже при выходе на температуру нагрева.Usually during heat treatment regulate the temperature and duration of heating. However, studies show that the voltages are relieved mostly already when they reach the heating temperature.

00

г g

0 0

5five

00

5five

Если одновременно с нагревом осуществл ть процесс пластического деформировани нагретого металла, то активно развиваютс процессы микроползучести, способствующие полному сн тию внутренних напр жений. Опытным путем устанавливают оптимальный диапазон температур нагрева под пластическое деформирование, при котором происходит релаксаци напр жений в зоне сварного соединени - 600-850°С. При температуре ниже 600°С полностью не удаетс устранить отрицательное вли ние наклепа металла от деформировани , а это не позвол ет в нужной степени восстановить пластичность сварного соединени . Повышение температуры нагрева выше 850°С вл етс нецелесообразным ввиду начала роста зерна обрабатываемого металла; снижени стойкости материала контактных роликов путем изменени формы рабочих поверхностей в процессе гор чего деформировани металла околошовных зон.If, simultaneously with heating, the process of plastic deformation of a heated metal is carried out, microcreep processes are actively developing, contributing to the complete release of internal stresses. Experimentally, an optimum heating temperature range for plastic deformation is established, at which the stresses in the welded joint zone relax, at 600-850 ° C. At temperatures below 600 ° C, it is not completely possible to eliminate the negative effect of metal work hardening from deformation, and this does not allow the plasticity of the welded joint to be restored to the necessary degree. Increasing the heating temperature above 850 ° C is impractical because of the beginning of grain growth of the metal being treated; reducing the resistance of the material of the contact rollers by changing the shape of the working surfaces in the process of hot deformation of the metal of the heat-affected zones.

В зависимости от степени пластической деформации значительно измен ютс механические свойства сварных соединений. Опыт ным путем устанавливают, что если степень деформации обжати менее 8%, то характеристики пластичности и в зкости металла околошовной зоны не превышают 0,75 уровн основного металла. При обжатии 8-10% металл имеет пластичность и в зкость около 0,9 от свойств, основного металла.Depending on the degree of plastic deformation, the mechanical properties of welded joints change significantly. It is established experimentally that if the degree of reduction deformation is less than 8%, then the characteristics of ductility and toughness of the metal of the heat-affected zone do not exceed 0.75 of the level of the base metal. With a reduction of 8-10%, the metal has a plasticity and a viscosity of about 0.9 of the properties of the base metal.

В таблице приведены свойства сварных соединений высоколегированной стали 12Х18Н10Т в зависимости от степени деформации и температуры нагрева. Дальнейшее увеличение обжати значительно не вли ет на прирост пластичности, но вызывает определенные технические трудности, вызванные эксплуатационной стойкостью материала контактных роликов и созданием мощных (габаритных) приводов механизмов обжати .The table shows the properties of welded joints of high-alloy steel 12X18H10T, depending on the degree of deformation and heating temperature. A further increase in compression does not significantly affect the increase in plasticity, but causes certain technical difficulties caused by the operational durability of the material of the contact rollers and the creation of powerful (dimensional) drives of the compression mechanisms.

Основной металл без термомеханической обработкиBase metal without thermomechanical treatment

575575

Сварное соединение без термомеханической обработкиWelded joint without thermomechanical treatment

560 По шву560 At the seam

ТаблицаTable

6161

265265

Выдерживает 100%Withstands 100%

5353

170170

153153

65%65%

iz::::iii::i::i:i::iiz :::: iii :: i :: i: i :: i

- -

1one

Сварное соединение с термомеханической обработкой при Т 570 С, обжатии 7%Welded joint with thermomechanical treatment at T 570 С, compression 7%

при Т 860°С, обжа7%at T 860 ° С, obzh7%

550 60 По околошовной зоне550 60 On the heat-affected zone

при Т 570 С, обжатии 1 1 % at T 570 C, compression 1 1%

570 52 По шву570 52 At the seam

при Т 860°С, обжа11 %at T 860 ° С, obzh11%

565 63 По околошовной зоне565 63 By heat-affected zone

при С, обжа10%at C, obzh10%

570 60 По околошовной зоне570 60 For heat-affected zone

Таким образом, в предлагаемом способе получени сварных соединений, вслед за свар кой стыкуемых кромок производ т термомеханическую обработку околошовных участков путем одновременного нагрева и двустороннего деформировани электродными контактными роликами, причем температуру нагрева ограничивают в интервале 600- 850°С, а степень гор чей деформации обжати составл ет 8-10%.Thus, in the proposed method for producing welded joints, following the welding of the joined edges, thermomechanical processing of the heat-affected sections is performed by simultaneous heating and two-sided deformation by electrode contact rollers, the heating temperature being limited in the range of 600-850 ° C and is 8-10%.

Пример. За сварочной головкой, например плазменной, устанавливаютс депозитно расположенные электродные контактные ролики , изготовленные из бериллиевой бронзы. Относительно шва ролики устанавливаютс таким образом, чтобы ширина рабочей части контактных роликов соответствовала ширине околошовной зоны свариваемого металла. При подаче команды на сварку, сварочна головка и ролики начинают синхронизированное движение вдоль стыка, осушествл одновременно процесс сварки и термомеханической обработки сварного соединени . Температура и степень обжати при пластическом деформировании контролируютс величиной подаваемого на ролики тока и давлением в приводах обжати . При подходе сварочной головки к концу стыка и прекра::iExample. Deposited electrode contact rollers made of beryllium bronze are installed behind the welding head, for example, a plasma head. Regarding the seam, the rollers are set so that the width of the working part of the contact rollers corresponds to the width of the heat-affected zone of the metal being welded. When commanding a welding command, the welding head and rollers begin synchronized movement along the joint, simultaneously the welding process and the thermomechanical treatment of the welded joint are performed. The temperature and degree of reduction during plastic deformation are controlled by the magnitude of the current applied to the rollers and the pressure in the compression drives. At the approach of the welding head to the end of the joint and stop:

Продолжение таблицыTable continuation

- 184 190- 184,190

74%74%

200 . 215200 215

82%82%

185185

200200

220220

78%78%

11eleven

90%90%

218218

240240

98%98%

щении сварки, процесс термомеханической 35 обработки продолжаетс до подхода роликов к конечному участку шва.During the welding process, the thermomechanical 35 processing process continues until the rollers approach the end portion of the seam.

4040

Эффективность применени способа опробована дл сварки нержавеющего полосового проката. Все сварочные соединени обладают высокими механическими свойствами , что позвол ет им выдерживать максимальные обжати при холодной прокатке.The effectiveness of the method has been tested for welding of stainless strip steel. All welding compounds have high mechanical properties, which allows them to withstand maximum reduction during cold rolling.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить качество сварных соеди- д5 нений путем уменьшени внутренних напр жений , а также расширить номенклатуру свариваемых материалов.Thus, the proposed method allows improving the quality of welded joints by reducing internal stresses, as well as expanding the range of materials to be welded.

Claims

Invention Formula

50 A method for producing welded joints, in which, following welding, heat-treatment of the heat-affected zone is performed, characterized in that, in order to improve the quality of welds of stainless steels by reducing internal stress, thermomechanical treatment of the heat-affected zone is performed by simultaneous heating double-sided deformation by electrode contact

14162876

rollers, and the heating temperature of the limiting deformation of the reduction is reduced in the range of 600-850 ° C, and the degree is 8 - iU / o.

7mm

+ Y

-10 -20

1