SU659310A1 - Способ сварки плавлением высокопрочных и разнородных сталей - Google Patents

Description

1

Предлагаемое изобретение относитс  к способам сварки плавлением высокопрочных и разнородных сталей и может быть использовано при изготовлении различных конструкций в химической, энергетической и других отрасл х промышленности.

Известен способ резки и сварки секционным электродом 1, когда электрод выполнен секционным с целью экономии расходовани  электродного материала. Секционный составной электрод обычно вставл ют в держатель и подают к обрабатываемому изделию ручным или автоматическим способом . Секции электрода выполн ют из однородного материала, например угл , и соедин ют между собой с помощью конического выступа и впадины. Дл  более лучшего контакта соединение имеет покрытие из любых провод щих металлов, таких как медь, серебро, никель и других.

Способ сварки составным электродом не позвол ет осуществить сварку соединени , так как электроды имеют одинаковый химический состав.

Известен также способ сварки высокопрочных сталей комбинированными швами, когда отдельные слои сварного шва сваривают высокопрочным металлом, а другие выполн ют заведомо высокопластичным металлом , хот  и с более низкими прочностными характеристиками по сравнению с остальными сло ми. Применение такого способа позвол ет повысить как технологическую , так и эксплуатационную прочность за

счет контактного самоупрочнени  м гких прослоек сварных соединений из высокопрочных сталей 2.

Иедостатком этого способа  вл етс  то, что швы выполн ют разнородным металлом

послойно, а по и ширине каждого сло  - однородным по химическому составу металлом. Это, в свою очередь, не обеспечивает получени  Б швах композиционных прослоек вдоль и поперек слоев. Вследствие этого не достигаетс  гарантированной равнопрочности сварного соединени  и основного металла в продольном и поперечном направлени х.

Предложенный способ отличаетс  от пзвестного тем, что сварку выполн ют составной проволокой, отрезки которой имеют различный химический состав, при этом сварку осуществл ют с колебани ми проволоки

1 в процессе каждого колебани  расплавл ют один из отрезков проволоки.

Такое выполнение способа позвол ет повысить качество сварки за счет обеспечени  композиционных прослоек вдоль и поперек шва.

предложенный способ позвол ет сваривать высокопрочные и разнородные стали и сплавы с обеспечением равнопрочности сварного соединени  и основного металла за счет получени  тонких композиционных прослоек и увеличени  их количества по толщине шва, вдоль и поперек сечени  шва.

На фиг. 1 приведена схема, по сн юш.а  предлагаемый способ сварки; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на чертежах обозначены; 1, 2 - кромки свариваемых деталей, 3- подкладка, 4 - составна  проволока, 5- 8 - отрезки составной проволоки различного химсостава, 9 - слои металла шва, 10- сварочна  дуга, 11-разнородные участки наплавленного металла.

Стрелками указано направление колебаний электрода и направление сварки и подачи электрода.

Предлагаемый способ осуш,ествл ют следуюш ,им образом.

При сварке нлав ш,имс  электродом дугу 10 возбуждают между кромкой 1 электродной проволокой 4.

Сварку ведут с колебани ми электродной проволоки 4 поперек разделки по заданной траектории колебаний.

В зоне воздействи  дуги 10 на кромку 2 начинают расплавл ть отрезок 5 электродной проволоки 4, образу  следующий валик поперек шва. По мере продвижени  дуги 10 вдоль направлени  сварки отрезки 5-8 электродной проволоки 4 чередуют, образу  сварной шов, состо щий из тонких композиционных прослоек, что обеспечивает равнопрочность сварного соединени  и основного металла.

Длину отрезков 5--8 выбирают равной скорости подачи проволоки 4, умноженной на врем  перемещени  дуги 10 от кромки 1 к кромке 2.

При сварке колеблющимс  неплав щимс  электродом с подачей присадочной проволоки дуга горит между неплав щимс  электродом и свариваемой кромкой. Сварку осуществл ют с колебани ми проволоки совместно с неплав щимс  электродом или с колебани ми только одного электрода. Присадочную проволоку подают обычными способами под углом от 5 до 60° к изделию. Проволока в этом случае также состоит из отрезков различного химического состава. Каждый отрезок расплавл ют во врем  прохождени  дуги от одной кромки к другой . Их длина также должна быть равна скорости подачи проволоки, умноженной на врем  перемещени  дуги от одной кромки к другой.

Электродна  проволока может состо ть из чередуемых отрезков двух или более химических составов. Изготовление проволоки осуществл ют путем сварки отрезков между собой дуговым, контактным, диффузионным способом, холодной сваркой, пайкой либо механическим способом.

Дл  сварки стали ЗОХГСА, например, может быть изготовлена проволока, состо ща  из отрезков марок св-ЗОХГСА, СВ-10Х16Н25М6, СВ-08Г2С.

Дл  сварки стали 12Х18П10Т со сталью ст. 20 - изотрезковпроволок

СВ-10Х16Н25АМ6,СВ-06Х15П60М15,

СВ-04Х19И11МЗ, СВ-0872С.

Пример осуществлени  способа. Предлагаемым способом сваривали стыки труб размерами: диаметр 219 мм, толщина стенки 20 мм. Свариваемые материалы -

сталь 12Х18Х10Т со сталью ст. 20 на остающейс  подкладке. Угол раскрыти  разделки кромок - 30°. Рассто ние между кромками 15 мм. Была изготовлена проволока диаметром 1,0 мм из чередуюпи1хс  отрезков различного химического состава, а именно: св-06Х15Н60М15 и св-08Г2С. Отрезки длиной по 75 мм. Отрезки сваривали между собой аргоно-дуговым способом импульсной дугой.

Сварку стыка осуществл ли автоматической головкой плав щимс  электродом в среде гели . Режимы сварки: сварочный ток 150-160А, напр жение дуги - 26В, скорость подачи проволоки 530 м/ч, частота колебаний электрода - 120 кол/мин, количество проходов-10, амплитуда колебаний 15 мм, расход гели  17-20 л/мин.

Полученные швы не имели дефектов типа пор, трещин, несплавлений и других.

Чередующиес  композиционные прослойки были получены как вдоль, так и поперек шва. Таким образом, предложенный способ позвол ет получить равнопрочное соединение и тем самым повысить качество

сварки.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ сварки плавлением высокопрочных и разнородных сталей, при котором отдельные слои сварного шва сваривают металлом разного химического состава, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварки за счет обеспечени  композиционных прослоек вдоль и поперек

   шва, сварку выполн ют составной проволокой , отрезки которой имеют различный химический состав, при этом сварку осуществл ют с колебани ми проволоки и в процессе каждого колебани  расплавл ют один

   из отрезков проволоки.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3621187, кл. 219-145, 1972.
2. 2. Бакши О. А. «Прочность и деформационна  способность сварных соединений с композиционной м гкой прослойкой. Сварочное производство № 10, 1974, с. 3-5.

   Фиг1