Способ термической обработки сварных соединений сталей

 

Изобретение относится к термической обработке сварных соединений сталей с разными коэффициентами термического расширения и может быть использовано в атомной энергетике и других отраслях народного хозяйства. Цель - снижение напряжений. Сварное соединение нагревают до температуры высокого отпуска стали с большей релаксационной стойкостью, после выдержки в течение времени, необходимого для релаксации напряжений в стали с меньшей релаксационной стойкостью, охлаждают эту сталь до температуры, меньшей в α<SB POS="POST">б</SB>/α<SB POS="POST">м</SB> раз температуры высокого отпуска стали с большей релаксационной стойкостью. Затем проводят одновременное охлаждение сталей сварного соединения до комнатной температуры, причем сталь с большей релаксационной стойкостью охлаждают со скоростью, в α<SB POS="POST">б</SB>/α<SB POS="POST">м</SB> раз большей скорости охлаждения стали с меньшей релаксационной стойкостью, где α<SB POS="POST">б</SB> и α<SB POS="POST">м</SB> - соответственно больший и меньший коэффициенты термического расширения сталей. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

19) SU (!11

А1 (9« )««С 21 0 9/50 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4416585/27-02 (22) 28.04.89 (46) 07. ° 12.90. Б«оп. № 45 (71) Научно-производственное объединение. "Энергия" (72) Ю.А.Янченко, А.Е.Поляков, А.Н.Леднев и Е.A.Ðóìÿíöåâ (53) 621.78,08 (088.8) (56) Заводская лаборатория. 1955, № 6, с. 722-724, (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к термич еской обр аб от ке сварных с оеди не ««««й сталей с разными коэффициентами термического расширения и может быть использовано в атомной энергетике и других отраслях народного хозяйства.

Цель — снижение напряжений. Сварное

Изобретение относится к термичес. кой обработке сварных соединений сталей с разными коэффициентами термического расширения и может быть использовано в атомной энергетике и других отр аслях нар од ног о хо зяйства .

Целью изобретения является снижение напряжений, Пример ° Термическая обработка кольцевых сварных стыковых соединений трубопроводов АЭС.

Образцы представляют собой трубы с наружным диаметром 196 мм, толщи-. ной 12 мм и длиной 400 мм. Материал одной из труб стыкового соединениясталь ЭИ445, а другой - сталь соецинение нагрева«от до темперятурь«

«зысокого отпуска стали с большей реляксационной стойкостью, после «и«держки в течение времени, «!еобхсдг«мого для релаксации напряжен««й в стали с меньшей реляксациош«с и стойкостью, охляждгнот эо у сталь до температуры, МВЕ«Е шей в ог /г ц ряз темпсратуры высокого отпуска с Tëë««с большей реляксациош«ой стойкостью.

Затем проводят одновременное охлаждение сталей свар ого соединения до комнатной температуры, причем стань с большей релаксяционнай стойкостью охлаждают со скоростью, -«E«,,- /C >, р «з большей скорости охляжде«п«я с «ч«л«« с меньшей р ела ксяционной стойкостью, где и ог — соответственно б!оль««««п!«

Б Л« и меньший коэффипиенты термическог о расшир ения сталей. 1 табл .

ОХ18Н10Т. Сталь ЭИ445 имеет бо««ь«««у«о релаксационную стойкость и меныш«й коэффициент термического расширения («9 л«= 11 ° 10 1/град} . Коэфд««г«.иент термич еского расширения стали

ОХ18Н10Т вЂ” с(„, = 18 10 1/град. Корневые слои разделки выполняют ручной аргонодуговой сваркой проволокой

ЭП-705 диаметром "2 мм, Заполнение разделки проводят электродами ЦТ-36 диаметром 3 мм.

Проводят нагрев сварного соединения до температуры высокого отпуска

1050-1100 С стали ЭИ445 с большей релаксационной стойкостью. Так как сварные соединения стали ОХ18Н10Т

1611955, .склонны к самопроизвольному разрушению в диапазоне температур от 550570 до 840-860 С, то нагрев до 550570 С р дят со .скоростью 80-

100 град/ч, до температуры 840860 С вЂ” со скоростью 110-130 град/ч и до 1050-1100 С вЂ” со скоростью

40-50 град/ч, Затем выдерживают сварное соединение при этой температуре в течение 2 ч для релаксации напряжений в стали ОХ18Н10Т с меньшей релаксациоиной стойкостью, после чего ее охлаждают до температуры

656- 687 С, меньшей температуры высоgg кого отпуска стали ÇÈ445 в — раз

Фф (— = — - 1,6) . Сталь ЭИ445 в 18 10

g 11 10 при этом сохраняют при температуре (| ее высокого отпуска. Скорость охлаждения стали ОХ18Н10Т от температуры

1050-1100 до 840-860 0 составляет

40-50 град/ч, а от 840-860 до 656687оС вЂ” 110-130 град/ч. После охлаждения стали ОХ18Н10Т до температуры

656-687 С проводят одновременное охлаждение сталей сварного соединения до комнатной температуры. Скорость охлаждения стали ОХ188107 в диапазоне температур от 656-687 до 550-570 С составляет 110/130 град/ч, а от

550-570 С до комнатной температуры

35-55 град/ч, Скорость охлаждения стали ЗИ445 в периоды охлаждения стали ОХ18810Т в 1,6 раза больше.

Нагрев сталей при проведении термической обработки проводят индукционным методом токами высокой частоты.

Контроль параметров термообработки осуществляют обычными контрольными приборами.

Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице, Снижение уровня напряжений в сварных соединениях в максимальной степени достигается при выполнении термической обработки предлагаемым способом.

При этом, по сравнению с известным способом в околошовной зоне стали с

5 большей релаксационной стойкостью напряжения (в абсолютных величинах) в окружном и осевом направлениях снижаются соответственно с 16 до

4 кгс/мм и с 10 до 2,5 кгс/мм, а в стали с меньшей релаксационной стойкостью — соответственно с 32, 5 до 4 кгс/мм и с 10 до 2,5 кгс/мм . .Снижение остаточных напряжений в сварных соединениях повышает их эксплуатационную надежность, также практически исключается коррозионное растр ескивание под напряжением.

Формул а изобретения

Способ термической обработки сварных соединений сталей, одна из которых имеет большую релаксационную стойкость и меньший коэффициент термического расширения, чем другая, включающий нагрев до температуры высокого отпуска стали с большей релаксационной стойкостью, выдержку при этой температуре для релаксации на30 пряжений и охлаждение до комнатной температуры, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения напряжений, после релаксации напряжений в стали с меньшей релаксационной стойкостью ее охлаждают до температу35 ры, в раз меньшей температуры

О м выдержки, после чего охлаждение сталей ведут одновременно, причем сталь с большей релаксационной стойкостью

40 6 охлаждают со скоростью, в — раз м большей скорости охлаждения стали, с меньшей релаксационной стойкостью, где (и Км — больший и меньший коэффициенты термического расширения сталей соответственно °

1611955

Уровень напряжений, кгс/мм окружном осевом окружном осевом

Предлагаемый способ

1.,6

2,5

2,5

13

7

1,6

1,6

1,8

В> Мп/Мр

1,4 1S

B(gefgN

Известный способ

-16

7

670

8,5

8,5

32,5 10

Составитель Т. Бердьппевская

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н . Гунько

Заказ 3814 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

Температура, до которой охлаждают сталь с меньшей релаксационной стойкостью, 0С

670 (656-687 С) 600

710

670

Соотношение между скоростями охлаждения сталей с большей и меньшей репаксационной стойкостью, В в околошовной зоне стали с большей релаксационной стойкостью в направлении в околошовной зоне стали с меньшей релаксационной стойкостью в направлении