Способ изготовления неразъемного соединения

 

Изобретение относится к сварке, а именно к сварным соединениям деталей из сталей разных структурных классов, и может быть использовано при изготовлении изделий ответственного назначения, в частности рабочих колес гидротурбин в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества и работоспособности сварного соединения деталей из разнородных сталей. Способ состоит о том, что сварной шов выполняют в два слоя, причем центральную часть шва выполняют из материала с уровнем легирования, аналогичным уровню легирования мен ее легированной стали, толщину ее выполняют равной 100% толщины шва у кромки детали из менее легированной стали и равномерно уменьшают до 40-60% толщины шва у кромки детали из более легированной стали Периферийные части шва выполняют с применением сварочных материалов с уровнем легирования, аналогичным уровню легирования более легированной стали. Применение данного способа позволяет исключить появление хрупких интерметаллидных прослоек, что позволяет повысить качество и работоспособность сварных соединений при одновременном уменьшении расхода высоколегированных сварочных материалов. 3 ил. ел С

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС1 BY (21) 4703309/27 (22) 09.06.89 (46) 07,01,92, Бюл. N. 1 (71) Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения (72) А.И. Рымкевич, В.П. Пронин, З,К. Титинер и В,Н. Брайнин (53) 621.791.75 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1082579, кл. В 23 К 9/16, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕРАЗЬЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к сварке, а именно к сварным соединениям деталей из сталей разных структурных классов, и может быть использовано при изготовлении изделий ответственного назначения, в частности рабочих колес гидротурбин в различных отраслях промышленности, Цель изобретения — повышение качества и работоспособности сварного соединения детаИзобретение относится к сварке деталей из сталей разных структурных классов и может быть использовано при изготовлении изделий ответственного назначения, в частности рабочих колес гидротурбин.

Целью изобретения является повь:шение качества и работоспособности сварного соединения деталей из разнородных сталей.

На фиг.1 и 2 предсталены стыковые соединения с односторонней и двусторонней разделкой кромок соответственно; на фиг.3 — тавровое соединение.

Способ заключается в том, что выполняют сварку двух деталей из высоколегирсванной стали 1 и из низколегированной стали 2.

„„SU „, 1703323 А1 лей иэ разнородных сталей. Способ состоит о том, что сварной шов выпол яют в два слоя, причем центральную часть шва выполняют из материала с уровнем легирования, аналогичным уровню легировзния менее легированной стали, толщину ее выполняют равной 100% толщины шва у кромки детали из менее легированной стали и равномерно уменьшают до 40-60% толщины шва у кромки детали из более легированной стали Периферийные части шва выполняют с применением сварочных материалов с уровнем легирования. аналогичным уровню легирования более легированной стали.

Применение данного способа позволяет исключить появление хрупких интерметаллидных прослоек, что позволяет повысить качество и работоспособность сварных соединений при одновременном уменьшении расхода высоколегированных сварочных материалов. 3 ил.

Центральную часть 3 шва выполняют с применением сварочных материалов с низким уровнем легирования, а периферийную часть 4 сварного шва выполняют из более высоколегированного материала. Толщину центральной части сварного шва у кромки детали из менее легированной стали выполняют равной 100% общей толщины шва и постепенно уменьшают до 40-60% общей толщины шва у кромки детали из более легированной стали.

При толщине центральной части шва у кромки детали из более легированного металла менее 40% от общего сечения шва не только снижается работоспособность сварной конструкции, а, кроме того. при таком

1703323 выполнении неразьемного сварного соединения неоправданно повышается расход высоколегированных сварочных материалов, что приводит к снижению экономических показателей сварки, При толщине центральной части шва у кромки детали из более легированного материала более 60ь от общего сечения шва резко снижается работоспособность сварной конструкции, по сравнению со сварной конструкцией, выполненной по предлагаемому способу, так как в этом случае при знакопеременном изгибе усталостная прочность сварного соединения в целом будет определяться прочностью зоны сварного соединения с хрупкими прослойками в наиболее опасном сечении, Целесообразность увеличения толщины центральной части сварного шва, выполняемой у кромки детали с меньшим легированием, до 100 обусловлена тем, что только в этом случае удается избежать расположения линии сплавления материалов с различным уровнем легирования перпендикулярно оси шва (изделия), и тем самым повысить работоспособность и качество сварного соединения.

Пример. Способ реализован при изготовлении опытных сварных соединений заготовок изстали 06Х12НЗДс заготовками из стали 20ГСФ. Толщина заготовок и, следовательно, толщина шва составляют 100 мм, Сварку центрального участка швэ выполняют электродами УОНИ 13/55, применяемыми два сварки однородных сварных соединений 209 ГСФ и позволяющими получить наплавленный металл, аналогичный по уровню легирования стали 20ГСФ.

Со стороны заготовки из менее ner«рованной стали заполнение разделки осуществлено на всю толщину шва. У кромки детали из более легированной стали толщину центрального участка шва выполняют равной 10,20,30 — 70 мм, что составляет соответственно 10,20,30 — 70 толщины шва. За5

45 тем разделку заваривают на полное сечение электродами марки ЦЛ-51, позволяющими получить наплавленный металл, аналогичный стали 06Х12НЗД, и применяемыми для сварки однородных сварных соединений деталей из этой стали.

После сварки проводилась термообра ботка(отпуск) сварных соединений. Изсварных соединений изготовлены образцы для исследования свойств. Результаты усталостных испытаний показали, что наиболее эффективно ценгральную часть шва выполнять с толщиной этого участка у кромки детали из более легированной стали в пределах 40 — 60 Д. При этом предел выносливости сварного соединения может быть получен не только более высоким, чем при сварке с применениьм высоколегllpoBBH ных ríàðî÷íûõ материалов, но и выше, чем при сварке известным способом.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество сварных соединений, их работоспособность и уменьшить расход высоколегированных сварочных материалов.

Формула изобретения

Способ изготовления неразьемного соединения деталей из разнородных сталей сваркой. при котором сварной шов выполняют из двух участков неравномерной толщины из материалов с различным уровнем легирования, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и работоспособности сварного соединения, центральный участок шва выполняют из материала с уровнем легирования, соответствующим уровню легирования менее легированной стали, а его толщину у кромки детали из этой стали берут равной 100 / тол щи н ы всего шва и равномерно уменьшают эту толщину до 40-60;ь толщины шва у кромки детали из более легированной стали, а периферийные участки шва выполняют из материала с уровнем легирования, соответствующим уровню легирования более легированной стали.

703323

Составитель А,Гаврилов

Техред М,Мор ентал Корректор M.Максимишинец

Редактор А.Мотыль

Заказ 22 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., 4/5

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