Способ обработки сварных изделий из конструкционных сталей

Патент 694553

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е 694553

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2622693/22-02

I (51) М. Кл. - С 21 0 9, 50

С 21 Р 7!14 с присоединеHIIåì заявки МвЂ”

Государственный комитет (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано 30.10.79. Вюллетеи1 X" 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.785.79 (088.8) (72) Авторы юзо бр етен и я

И. А. Гиндин, Г. Н. Малик и Б. А. Хинкис (71) За,яв,итель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к способам обработки св",ðíûõ соединений из металлов и сплавов и предназначено для формирования в сварных соединениях, работающих в условиях активного растяжения, структуры с повышенными механическими характеристиками.

В настоящее время известны решения задачи повышения прочности cBBpHbIx швов и зоны термического влияния с помощью закалки с отпуском jl).

Прототипом к изобретению по технической сущности служит способ, заключающийся в том, что, с целью снижения остаточных напряжений нагрев изделия производят на участке, ширина которого не менее, чем в 3 раза, превышает ширину участка ускоренного охлаждения. Используемая термообработка снимает остаточные напряжения в сварном соединении в основном за счет диффузионного перераспределения легирующих добавок и химических неоднородностей (2).

Однако при используемом режиме термообработки в прилегающих участках основного металла идут процессы рекристаллизации, приводящие к разупрочнению этих участков. Последнее лимитирует относительный эффект упрочнения всего изделия по прототипу.

Целью изобретения является повышение механических сзойств сварных соединений изделий из металлов и сплавов, работающих в условиях активного растяжения.

Поставленная цель достигается тем, что г способе обработки сварных изделий из конструкционных сталей. включающем нагрев и ускогснное двустороннее охлаждение изделий, при нагреве проводят двухступенчатое механическое нагружение до уровня напряжения, равного величине предсля текучссти материала (о.,), причем в области 0,5 вЂ” 1 предела текучести материала вЂ” со скоростью 0,1 вЂ” 1 кг!л лР. ч. При

15 этом нагрев проводят при температуре

250 вЂ 3 С. В отличие от прототипа прсдля ;.емый способ включает операцию механического нагружсния, осуществляемую одногременно с термообработкой.

В результате реализации предлагаемого способа повышаются механические свойства сварного соединения по сравнению с тсрмообработкой по прототипу. Прп этом ...:хяничсскис характеристики прилегающих у.астков основного металла также возрастают. Сочетание термического и мехаи: .еского воздействий приводит к тому, что наряду с отпуском при термообработке инте .сивно протекают процессы диффузионIoão I!срераспрсделения дефектов, легирую(Предел прочиосПластичпость. о.!!л! Прсдсл текучести, (CIiocoG ооработки ькс, »и ii

4,-„5

52 17

Формула изобретения

Составитель Г. Шевченко

Тскрсд А. Камышникова

Корректор С. Симкина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 970/1!50 Изд.. чЪ 593 Тираж 658 Подписное

1-1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушскаи наб., д. 4, 5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» щих элементов II микросдвиговой релаксации на неоднородностях кристаллического строения. Эти процессы повышают cOIlpoтивление пластической деформап;ш п1 и последующих испытаниях, 5

Нагружение производится двумя ступенями. Первая ступень нагружения от 0 до

0.5 ст,, проводится с любой скоростью. Нач!рная с напряжений вЂ” 0,5 о, до ст„процессы снятия локальных перенапряжений изза перераспределения дефектов проходят наиболее интенсивно. Выше предела теку.ести нагружение проводить нецелесообразно из-за появления новых перенапряжешш в материале, снижающих механические 15 свойства изделия и охрупчивающих их.

Вторая ступень нагружения от 0,5 <3 до уровня о, достигается при скорости 0,1вЂ”

1 кг/мл ч. При нагружении со скоростью выше 1 кгlмл . ч нарушается условие со- 20 ответствия скорости приложения внешней нагрузки диффузионным процессом, что вызывает появление локальны.; перенапряжений. Из этих же соображений процесс

Пзвсст:!ый (I!pOTQTifï) (тсрмоооо;)бота!! iiои

300 C) 30,5 !

I Iðñ;hi0жсiiíû0 (тсрмообработка при 300 С при двухступенчатом нагру-, жен ни) -12,0

Сравнивая величины изменения предела текучести после различных видов воздействия, можно заключить, что максимальный прирост упрочнения наблюдается после сочетания термической обработки и нагружения в макроупругой области (до предела текучести материала).

Таким образом, благодаря реализации предлагаемого способа увеличивается эффективность упрочнения при сохранении хорошей пластичности и расширяется круг обрабатываемых материалов по сравнению с известным способом, Предлагаемый способ может быть использован для сварных соединений широкого круга кристалличес- 40 ких материалов, как чистых металлов, так и сплавов, работающих в условиях ползучести, активного растяжения или сжатия, когда эти воздействия максимально приближаются к эксплуатационным.

45 совместной обработки не следует проводить при температурах выше 300 и ниже 250 С.

Нижний предел скорости нагружения ограничивается технологическими соображения?и. Перед нагружением температура нагрева области сварного соединения устанавливается 300 С и выора?!а из условий оптимального соответствия процесса нагружен,ия и дисрфузионных процессов перераспределения дефектов в металле.

Способ апробирован на сварных изделиях из стали Ст-3. Б процессе термообработки при температуре 300 С образцы нагружаются со скоростью 1 кгlмд?2 ч от 15 до 30 кг/лм . Скорость на первой ступени пагружения составляет 450 кг/мм ч. О протека IIIII процессов упрочнения судят по измеf.åíèþ величины предела текучести. Экспc. ð Iìåнтà Iüíûå дàííblå проведенного исследования влияния только термообработки

II термообработки в процессе нагружения II макроупругой области представлены в таблице.

1. Способ обработки сварных изделий из конструкц?.онных сталей, включающий нагрев до температуры ниже Ас! и ускоренное двустороннее охла?кдение изделий, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств сварных соединений, при нагреве проводят двухступенчатое механическое нагружение до предела текучести материала, причем в области

0,5 вЂ” 1 предела текучести материала вЂ” со скоростью 0,1 вЂ” 1 кг/мл ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем. что нагрев производят до 250 вЂ” 300 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 500272, кл. С 21 D 9/50, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 512248, кл. С 21 D 9/50, 1974.