Способ изготовления сварных соединений

Способ изготовления сварных соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к изготовлению сварных конструкций из титановых а-сплавов. Цель изобретения - повышение качества изделий за счет получения в сварном соединении структуры основного металла. Кромку 1 детали (Д) 2 и кромку 6 Д 7 обрабатывают с наклоном к соответствующим противоположно расположенным поверхностям 3, 8 этих Д под углом а. Острые углы этих кромок притупляют плоскостями 4 и 9 под углом 2а к тем же поверхностям Д. Сборку Д 2 и Д 7 производят со щелевым зазором 11 и со смещением кромок 1,6 в направлении наклона до расстояния между плоскостями 4 и 9, равного толщине Д. Сварное соединение заваривают двусторонней многопроходной сваркой. После затвердевания металла щва сварное соединение подвергают горячей деформации при температурах а-области с последующим рекристаллизационным отжигом. 3 ил, 1 табл. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 В 23 К 33 00 28 00

Я р,. с г

-. 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / :

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ / ;, " /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению сварных конструкций из титановых а-сплавов. Цель изобретения — повышение качест6

11 (21) 4139541/25-27 (22) 28.10.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (72) И. С. Степанов, В. М. Юдин, Л. Н. Деменев и В. И. Чупраков (53) 621.791.75.021 (088.8) (56) Сосуды и аппараты сварные из титана и титановых сплавов ОСТ 25-11-06-85. М., 1985, п.п. 3.3.8.1, 3.3.18.2, черт. 20, табл. 14.

Авторское свидетельство СССР № 863236, кл. В 23 К 9/16, 1979.

„„SU„„1388236 А 1 ва изделий за счет получения в сварном соединении структуры основного металла.

Кромку 1 детали (Д) 2 и кромку 6 Д 7 обрабатывают с наклоном к соответствующим противоположно расположенным поверхностям 3, 8 этих Д под углом а. Острые углы этих кромок притупляют плоскостями 4 и 9 под углом 2а к тем же поверхностям Д.

Сборку Д 2 и Д 7 производят со щелевым зазором 1! и со смещением кромок 1,6 в направлении наклона до расстояния между плоскостями 4 и 9, равного толщине Д. Сварное соединение заваривают двусторонней многопроходной сваркой. После затвердевания металла шва сварное соединение подвергают горячей деформации при температурах а-области с последующим рекристаллизационным отжигом. 3 ил, 1 табл.

1388236

Изобретение относится к способам сварки и обработки изделий из титановых сплавов и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества изделий путем обеспечения одинаковой структуры в сварном соединении и в основном металле.

На фиг. 1 изображена сборка свариваемых деталей; на фиг. 2 — сварное соединение до сварки; на фиг. 3 — то же, после сварки.

Согласно предлагаемому способу кромку 1 детали 2 (фиг. 1) обрабатывают с наклоном к поверхности 3 этой детали под углом а=50...65 . Притупление 4 острого двугранного угла кромки 1 выполняют под углом 2а к той же поверхности 3 на ширине, превышающей глубину зоны 5 термического влияния (фиг. 2). Кромку 6 второй детали 7 обрабатывают также под углом и=50...60 к поверхности 8 детали 7. Притупление 9 острого двугранного угла кромки 6 выполняют под углом 2а к поверхности 8 на ширине, превышающей глубину зоны 10 термического влияния. Сборку деталей 2 и 7 производят со шелевым зазором 11 между кромками 1 и 6, размер зазора «в» устанавливают в зависимости от толшины деталей в соответствии с нормативно-технической документацией. При этом сборку осуществляют со смещением кромок 1 и 6 одна относительно другой в направлении наклона, притупленными углами вперед, устанавливая расстояние между плоскостями 4 и 9, равное толщине детали о. Детали сваривают двусторонней многопроходной сваркой, лицевые валики шва 12 укладывают до плоскостей притупления 4 и 9 (фиг. 2). При этом поперечное сечение сварного соединения, включающего сварной шов и зоны термического влияния, имеет вид параллелограмма ABCD, острый угол BAD которого равен углу сс наклона кромок 1 и 6. После затвердевания металла шва 12 производят горячую деформацию соединения при температурах сс-области воздействием сил P до устранения смещения кромок и совпадения соответствуюших поверхностей деталей 2 и 7. В результате пластической деформации параллелограмм ABCD зоны сварного соединения превращается в конгруэнтный параллелограмм АВС D (фиг. 3), острый угол AD С которого равен углу а наклона кромки, высота — толщине о деталей, а площадь— площади параллелограмма ABCD. Полученное сварное соединение подвергают рекристаллизационному отжигу. Таким образом, в процессе деформации происходит сдвиг, который совместно с последующим рекристаллизационным отжигом восстанавливает первоначальную структуру металла в сварном соединении, в результате чего повышается качество сварного соединения.

Использование предлагаемого способа изготовления сварных изделий из титановых а-сплавов приводит к получению одинаковой структуры в сварном соединении и в основном металле, что обеспечивает по сравнению с существующими способами повышение прочности, надежности, долговечности сварных изделий на титановых,,-сплавах; повышение коррозионной стойкости сварных титановых конструкций; кроме того, это позволяет перейти к малоотходной, экономичной технологии изготовления барабан-катодов для электролитического получения медной фольги (вальцовка и сварка вместо точения из поковки).

40.

Формула изобретения

Способ изготовления сварных соединений преимущественно из титановых а-сплавов, при котором свариваемые детали собирают встык, выполненный наклонным к их поверхностям,. со смешением их кромок, проплавляют и пластически деформируют до совпадения поверхностей деталей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки за счет обеспечения одинаковой структуры в сварном соединении и основном металле, кромки выполняют с притуплением острого угла под удвоенным углом наклона плоскос50

2

Пример. Изготавливают пластины размером 250)(400 мм из листового титана BT1-О толщиной 25 и 36 мм с различными углами разделки кромок (45 — 85 ) и притуплением острых двугранных углов под углом 90...170 на ширине 5 мм (при глубине зоны термического влияния от последуюшего шва 3 мм).

Сборку листов под сварку производят со шелевым зазором b=10 мм и смешением кромок деталей до установки плоскостей при10 тупления на расстоянии соответственно 25 и 36 мм. Режим сварки: сварка ручная аргонодуговая, с применением сварочной проволоки марки ВТ 1-00/ЯЗ мм, сварочный ток

I 120 — 180 А; напряжение на дуге U =12 В; расход аргона в горелке Я=30 л/мин; вольфрамовый электрод Я 4 мм. Режим штамповки: предварительный подогрев до T=

=750 С; время подогрева t„,„=1,5 мин на

1 мм толщины листа; усилие пресса Р=

=300 тн. Режим термообработки: темпера2р тура отжига Т=720+20 С; продолжительность отжига t=40 мин; охлаждение на воздухе. Контроль качества сварных соединений проводят путем металлографических исследований и анализа слепков медной фольги, осажденных на поверхность сваренных пластин.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

Примеры 9 — 16 доказывают достижение указанного положительного эффекта, а примеры 1 — 8, 17, 18 — отсутствие положительного эффекта за пределами интервала углов а=50...65 .

1388236

3 ти кромки к поверхности детали, на ширине, превышающей глубину зоны термического влияния, кромки смещают в направлении наклона притупленными углами вперед, располагая плоскости притуплений на расстояПри мер

Ю, мм

Наличие отпечатМеталлографические исследования+ с<, град ка на фольге

Есть

Б, балл 6

Б, балл 6

А+Б, балл 5

А+Б, балл 5

А+Б, балл 5

А+Б, балл 5

А+Б, балл 5

А+Б, балл 5

А, балл 4

А, балл 4

А, балл 4

А, балл 3

А, балл 3

А, балл 3

А, балл 3

А, балл 2

А, балл 2

25

80

80

75

75

70

70

Нет

25

10 36

11 25

12 36

13 25

14 36

Нет

60

55

25

50

45

17

Непровар

А, балл 2

18 36

Непровар

*А — с стРУктУРа; Б —, 1 — превращенная структура; А+Б — смещенная, частично проработанная структура. Балл зерна определяют по 10-ти бальной шкале микроструктуры.

Варианты исполнения

4 нии друг от друга, равном толщине свариваемых деталей, после затвердевания металла шва осуществляют горячее пластическое деформирование, а затем рекристаллизационный отжиг.

Результаты исследований

1388236

12

Составитель Л. Назарова

Редактор С. Лисина Техред И. Верее Корректор И. Эрдейн

Заказ 1516/18 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, >л. Проектная, 4