SU804292A1 - Способ исследовани свойств сварногоСОЕдиНЕНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к сварке, а именно к методам исследования свойств сварного соединения в околб* шовной зоне при электрошлаковой сварке. · .’ 5 •Известен способ исследования Свойств сварного соединения при электрошлаковой сварке, в котором испытуемый образец в процессе сварки подвергают воздействию внешних растягивающих сил, направленных поперек оси шва, которые прикладывают к свариваемым кромкам выше уровня металлической ванны.[1].

В процессе сварки образца закрис- 15 таллизовавшуюся часть шва надрезают снрзу газовой, резкой до места, где металл еще не остыл и имеет значительную пластичность. Затем образец подвергают воздействию внешних растяги- 20 вающих сил в поперечном направлении.

Данный способ позволяет сэкономить металл при исследованиях, значительно уменьшить использование трудоем^ кой механической обработки, а также 25 получить только общую оценку качества св арных с оедин ен ий. ·

Однако на практике возникла, необходимость в процессе электрошлаково/ .сварки высокопрочных металлов полу·* 3Q чить информацию о стойкости свариваемого металла против образования трещин-надрывов в околошовной эоне, что не позволяет данный способ. ' Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ исследования свойств сварного соединения, в котором исследуемый образец в. процессе электрошлаковой сварки подвергают воздействию внешних сжимающих сил на уровне металлической/ ванны и растягивающих сил выше уровня металлической ванны [2]. Недостатком этого способа является искажение получаемых результатов, так как в процессе сварки вследствие воздействия внешних растягивающих сил происходит увеличение зазора в верхней части образца, что не соответствуем изменениям размеров зазора при сварке реальных деталей и, следовательно, недостаточно верно имитирует реальный производственный процесс. Кроме того, увеличение зазора может быть- причиной вытекания сварочной ванны,неустойчивости процесса и неэ- ’ конойного расхода сварочных материалов.При неизменном направлении воздействия внешних растягивающих сил (попе* /рек оси шва) вследствие поворота эаготовок внешняя сила раскладывается на две составляющие, создающие противоположные моменты. Это также приводит к искажению получаемых результатов.

Цель изобретения - повышение точности результатов испытаний и экономичности процесса исследований.

Поставленная цель достигается тем, что заготовки перед нагружением внешними силами устанавливают по отношению друг к другу с обратным развалом свариваемых кромок, а внешние растягивающие усилия направляют нормально к свариваемым кромкам в течение всего цикла исследования.

На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа.

Испытуемый образец 1 с обратным развалом свариваемых кромок состоит из двух заготовок, которые ограничивает снизу водоохлаждаемый медный карман 2. Сварной шов 3 подвергается на уровне металлической ванны 4 сжимающим усилиям Q в точках А и В и растягивающим силам N, прикладываемым к торцам свариваемых кромок в точках С и D, расположенным над уровнем шлаковой ванны 5. Электрод б оплавляет посредством шлаковой ванны 5 участки 7, в которых образуются трещины-надрывы 8.

Пример . Перед электрошлаковой сваркой заготовки образца 1 устанавливают с обратным развалом свариваемых кромок, внизу стыка зазор 32 мм, вверху - 20 мм. Каждую заготов-35 ку образца закрепляют в специальном устройстве, обеспечивающем приложение внешних сил в процессе электрошлаковой сварки. Сжимающее усилие Q прикладывается с помощью упоров, а растягивающее усилие N - с помощью специального устройства, обеспечивающего перпендикулярность направления усилия к свариваемым кромкам. Электрошлаковую сварку образца начинают электродом 6 в медном водоохлаждаемом кармане 2 с целью устранения искажающего влияния начального участка шва 3. В момент подхода· металлической ванны 4 к уровню точек А и В к ним прикладывается сжимающее усилие G , а к .верхней части образца - растягивакуцее усилие N, направляемое в процессе всего цикла испытаний по — нортиали к свариваемым кромкам. При•ложение нагрузок Q и N осуществляется одновременно. Такая схема приложения^внешних сил максимально приближает условия испытаний к реальным, условиям. В процессе приложения внешних сил зазор в верхней части стыка to

IS

SO увеличивается и к окончанию испытаний становится равномерным по всей длине (на чертеже положение кромок заготовок к окончанию сварки показано пунктиром).

Электрошлаковую сварку осуществляют аппаратом А-535 на следующем режиме: скорость подачи сварочной проволоки 250 м/ч, напряжение сварки 40.. . 42В , количество электродных проволок диаметром 3 мм 1 шт. Сварочные материалы - проволока СВ-10Г2 и флюс АК-348. Нагрузку прикладывают после сварки 40 мм длины стыка образца.

[ После электрошлаковой сварки и снятия нагрузок, изготавливается продольный макрошлиф, в результате внешнего осмотра которого определяются характеристики против образования трещин-надрывов.

Предлагаемый способ исследования свойств сварных соединений позволя- ет по сравнению с существующим получить более точные результаты испытаний и получить экономию сварочных материалов. Этот способ перспективен, так как объемы производства крупных сварных изделий кузнечно-прессового, энергетического и металлургического оборудования из сталей повышенной прочности и высокопрочных сталей значительно возрастают. Экономический эффект только на НКМЗ от внедрения способа составляет 13-15 р. за счет экономии металла.

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СЮЙСТВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ,ре« оси шва) вследствие поворота эаг тонок внешн   сила раскладываетс  на две составл ющие у создающие противоположные моментьа. Это также приводит к искажению получаемых результатов. Цель изобретени  - повышение точности результатов испытаний и эконо1ЛИЧНОСТИ процесса исследований. Поставленна  цель достигаетс  тем что заготовки перед нагружением внеш ими силами устанавливсиот по отношению друг к другу с обратным развалом свариваемых кромок, а внешние раст г вающие усили  направл ют нормально к свариваемым кромкам в течение всего цикла исследовани . На чертеже показана схема реали зации предлагаемого способа. Испытуеьый образец 1 с обратным развал  4 свариваемых кромок состоит из двух заготовок, которые ограничивает снизу водоохлаждаемый медный карман 2. Свар ой шов 3 подвергаетс  на уровне-металлической ванны 4 сжимающим усили м Q в точках А и В и раст гивакицим силам N, прикладывавi iiM к торцам свариваемых кромок в точках С и D, расположенным над уровнем шлаковой ванны 5. Электрсэд б оплавл ет посредством шлаковой ванны 5 участки 7, в которых образуютс  треишны-над  фы 8. Пример . Перед электрошлаковой сваркой заготовки образца 1 устанавливают с обратным развалом свариваемых кромок, внизу стыка зазор 32 мм, вверху - 20 мм. Каждую загото ку образца закрепл ют в специальном устройстве, обеспечивающем приложение внешних сил в процессе элактроишаковой сварки. Сжимающее усилие Q прикладываетс  с помощью упоров, а р аст гивающее усилие N - с помощью специального устройства, обеспечивающего перпендикул рность направлени  усили  к свариваемым кромкам. Электрошлаковую сварку образца начинают электродом 6 в медном водоохлаждаемом кармане 2 с целью устранени  искажающего вли ни  начального участка шва 3. В момент под хода/ металлической ванны 4 к уров , ню точек А и В к ним приклады ваетС  сжимающее усилие Q , а к .верхней части образца - раст гиaaiqmee усилие N, направл емое в пршессе всего цикла испытаний по - нормали к свариваемым кромкам. Приложение нагрузок Q и N осуществл етс  одновременно. Така  схема приложeни  Jвнeшниx сил максимально приближает услови  испытаний к реальным.. услови м. В процессе приложени  внеш аих сил зазор в верхней части стыка увеличиваетс  и к окончанию испытаний становитс  равномерным по всей длине (на чертеже положение кромок заготовок к окончанию сварки показано пунктиром). Электрошлаковую сварку осуществл ют аппаратом А-535 на следующем режиме: скорость подачи сварочной проволоки 250 м/ч, напр жение сварки 40... 42В , количество электродных проволок диаметром 3 мм 1 шт. Сварочные материалы - проволока СВ-10Г2 и флюс АК-348. Нагрузку прикладывают после сварки 40 мм длины стыка обр 13ца , I После электрошлаковой сварки и сн ти  нагрузок, изготавливаетс  продольный макроашиф, в результате внешнего осмотра которого определ ютс  ха- рактеристики против образовани  трещин-надрывов . ПредлагаемьО) способ исследовани  свойств сварных соединений позвол ет по сравнению с существующим получить более точные результаты испытаний и получить экономию сварочных материалов. Этот способ перспективен, так как объемы производства крупных сварных изделий кузнечно-прессового, энергетического и металлургич еского оборудовани  из сталей повышенной прочности и высокопрочных сталей значительно возрастают. Экономический эффект только на НКМЗ от внедрени  способа составл ет 13-15 р. за счет экономии металла. Формула изобретени  Способ исследовани  свойств сварного соединени , в котором исследуемый образец, состо щий из двух заготовок , в процессе электрошлаковой сварки подвергают воздействию внешних сжимающих сил на уровне металлической ванны и раст гивающих сил вьаде уровн  металлической ванны, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точностирезультатов испытаний и экономичности процесса исследований, заготовки перед нагружением внешними устанавливают по отношению друг к другу с обратным развалом свариваемых кромок, а внетиние раст гивающие силы направл ют нормально свариваеквл кромкги в течение всего цикла исследовани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 285747, кл. В 23 К 25/00, 20.10.71.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2568564/25-27, кл. В 23 К 25/00, 16.01.78.