Способ оценки склонности металла шва к образованию горячих трещин

Патент 1077736

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СПОСОБ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ ;МЕТАЛЛА ШВА К ОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИЛ,при котором образец собирают из нескольких элементов и вьшолняют на нем сварной шов с одновременным его деформированием путем приложения к образцу усилия растяжения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадает с направлением сварки, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности оценки, образец выполняют квадратным из четырех одинаковых квадратных элементов и сварку производят в направ лении диагонали полученного квадрата .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧНА Х

РГСГ)УБЛИН

1!5Ц В 23 К 28/00 401 и 3 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 34 39465/ 25-27 (22) 30.03.82 (46) 07.03.84..Вюл. 9 9 (72) Л.В.Карасева и М.B.Æóêoâ

{53) 621.791.011 (088.8) (56) 1. Справочник по сварке, т.3, Под ред. Винокурова В,A. Машиностроение ., 1970, с.204, рис.16 а,б.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 863257, кл. В 23 К 28/00, 1981 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ

:,МЕТАЛЛА MBA К ОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ

TPK!g,.Ë, при котором образец собира.„Я0„„1О77736 А ют иэ нескольких элементов и выполняют на нем сварной шов с одновременным его деформированием путем приложения к образцу усилия растяжения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых . совпадает с направлением сварки, отличающийся тем, что, с .целью повышения точности оценки, образец выполняют квадратным из четырех одинаковых квадратных элементов и сварку производят в направ ленин диагонали полученного квадрата.

1077736

Способ относится к сварке, в частности к способам оценки склонности металла к растрескиванию по критическому темпу деформации от внешних сил, и позволяет осуществить выбор марки материала, присадочной 5 проволоки, режимов сварки„ может быть применен в различных отраслях промышленности в лабораторных иследованиях сварных соединений.

Известны способы оценки склоннос- 10 ти металла шва к образованию трещин, при которых сваривают образцы, представляющие собой технологические пробы, имекщие переменное сечение, и в которых при сварке в направле- )5 нии расширения образца в местах стыковки пластин появляются горячие трещины, а за показатель сопротивления металла шва образованию горячих трещин принимают максимальную ширину пластины, при сварке которой трещины не образуются f1) .

НедостаткоМ этих способов является то, что величина проплава при переходе на более широкие сечения образца уменьшается в связи с усиливакщимся теплоотводом. Это отрицательно сказывается на точности получаемых результатов, так как изменение величины, температурного поля изменяет величину внутренних деформаций.

Наиболее близким к изобретению явля-вся способ оценки склонности металла шва к образованию горячих трещин,при котором образец собирают 35 из нескольких элементов и выполняют на нем сварной шов с одновременным его деформированием путем приложения к образцу усилия растяжения в двух взаимно перпендикулярных на- 40 правлениях, одно из которых совпадает с направлением сварки (.2).

Недостатком этого способа является то, что при двухосном растяжении образца деформируется не только 45 металл шва, но и металл самого образца. Следовательно, при сравнении образцов из металлов с различными термомеханическими свойствами, даже при одной и той же машинной скорос-- 50 ти деформации образцов, темп деформации металла шва различен и определить его нельзя. Кроме того, при сварке вдоль разъема двух половин . образца жесткость его изменяется в процессе увеличения длины шва. Это также изменяет темп деформации образца. Особенно сказывается на изменении темпа деформации при одинаковой машинной скорости изменение материала образца.

Целью изобретения является повышение точности оценки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки склонности металла,шва к образова- 65 нию горячих трещин, при котором образец собирают из нескольких элементов и выполняют на нем сварной шов с одновременным его деформированием путем приложения к образцу усилия растяжения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно иэ которых совпадает с направлением сварки, образец выполняют квадратным иэ четырех одинаковых квадратных элементов и сварку производят в направлении диагонали полученного квадрата.

На черетеже представлен образец в кулачковом патроне.

Образец, состоящий из четырех частей :(1,2,3 и 4) собирают и закрепляют в приспособлении 5 (например, в кулачковом патроне) . Собранный в приспособлении 5 образец сваривают в направлении диагонали квадрата, полученного из четырех его частей 1,2,3 и 4, например, по стрелке A. При подходе электрода (на чертеже не.показан) к месту соединения частей 1,2,3 и 4 образца, к каждой части прикладывают усилие

P растяжения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадает с направлением сварки. Продолжая сварку, образец цеформируют в заданном темпе. Таким образом, кристаллиэующийся металл сварного шва подвергается двухосному растяжению.

Исследованию подвергают партию образцов из одного материала. Каждый образец испытывают при определенном темпе деформации и определяют критический, т.е. тот, при котором появляется трещина и который является показателем склонности металла шва к образованию горячих трещин при двухосном растяжении. Затем испытывают вторую партию образцов иэ другого материала и находят для нее критический темп деформации. Результаты сравнивают и выбирают материал с большей стойкостью к образованию горячих трещин. Кроме того, предлагаемый способ можно использовать для оценки склонности металла шва к растрескиванию при вторичном переплаве шва, что в практике часто встречается в виде перекрещивающихся швов, например при сварке обечаек перекрещиваются продольные и кольцевые швы. Пробы для оценки металла на растрескивание при вторичном переплаве в настояшее время нет. A при вторичном переплаве шва в жестких конструкциях в нем, как правило, возникают трещины.

Предлагаемый способ позволяет заранее -оценить металл конструкции и присадочный металл к растрескиванию как при сварке одного шва, так и при вторичном переплаве, и выбрать мате36

10777

Составитель K.Ìåëüöos

Редактор Л.Повхан Техред О.Неце Корректор A.Ïosõ

Заказ 829/8 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 риал менее склонный к образованию трещин.

Пример. Испытанию подвергаются образцы из стали ВНС-2 толщиной

3,0 мч. Каждый квадратный образец состоит из четырех квадратиков разме- 5 ром 50х50 мм. Образец устанавливают в устройстве типа кулачкового патрона. Сварку производят неплавящимся электродом по направлению диагонали квадратного образца на режиме: 7 = 10

150А, Ч = 8 м/ч, расход аргона 10 л/мин.

Усилие растяжения образца прикладывают в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадает с направлением сварки. В момент 15 приближения электрода к критическому сечению включают деформацию образцов. Сварку продолжают дальше, а кристаллизующийся сварной шов испытывают двухосную деформацию. Каждый образец из партии испытьвают со своим темпом деформации, который постепенно увеличивают при испытании следующих образцов. Темп, при котором появляются трещины в металле шва, принимают за критический темп. Время деформации для всех образцов 5 с.

Так при двухосном деформировании образцов этой партии критический темп деформации А„ =2,0 мм/мин.При меньшей скорости деформации трещины не образовываются.

В данном способе критический темп деформации соответствует скорости деформации образца машиной.

По сравнению с прототипом, принятым за базовый обьект, использование предлагаемого способа позволяет повы сить точность оценки склонности металла шва к образованию горячих трещин, что, в свою очередь, позволяет сократить брак дорогостоящих деталей, сократить количество подварок, уменьшить трудоемкость за счет сокращения времени на вырубку и подварку дефектов н в результате позволяет повысить качество сварных соединений.