Способ электрошлаковой сварки

 

338328

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 28.Х.1970 (№ 1489484/25-27) М. Кл. В 23k 25/00 с присоединением заявок № 1604919/25-27 № 1610511/25-27

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете хлинистрое

СССР

Опубликовано 15Х.1972. Бюллетень № 16

Дата о публикования описания 15Л 1.1972

УДК 621.791.793(088.8) Авторы изобретен ия

Д. А. Дудко, A. Н. Сафонников, И. И. Сущук-Слюсареико, Г. Г, Андрианов, И. И. Лычко, И. М. Коваль, В. М. Хрундже, Ф. Г. Брыжеико и В. П. Малеваный

Институт электросварки им. Е. О. Патона

Заявитель

СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОИ СВАРКИ

Изобретение относится к,области электрошлаковой сварки (наплавки) и может быть использовано для улучшения качества сварного соединения, а также повышения, производительности процесса.

Известен метод увеличения скорости плавления электродного материала при электрошлаковой сварке.

Известны способы обработки .металла инертными газами и синтетическими шлаками в металлургии.

Существуют также приемы повышения качества металла шва и металла электрошлако,вого,переплава, в том числе такие, как подача лигатуры на,поверхность сварочной ванны с целью ее легирования, продувка жидкого металла инертными газами,прп переплаве или газо- порошковой смесью.

Кроме того, были попьггки подавать газ или газо- порошковую смесь через ползун, но сни не дали положительных результатов, Основными недостатками этих способов являются значительные технические затруднения в их осуществлении (например, закупо,по|ривание шлаком в ползуне или в кристаллизаторе отверстий, подающих газ), отсутствие ожидаемого, эффекта у.лучшения качества шва, как в сл учае |подачи лигатуры, когда глубинные слои металлической ва н ны практически не затрагиваются.

С целью исключения указанных недостатков, а также возможности введения лигатуры, инертного газа или газо-порошковой смеси .непосредственно в металлическую ванну (или в глубинные слои шлаковой ванны) предлагается способ, .по которому до сварки в стыкуемых (соединяемых) с помощью электрошлаковой сварки кромках деталей вы полняют продольные полости. Количество

10 полостей, их конфигурация и размеры зави|сят

0Т режима сварки, толщины свариваемого металла, его химического, состава *и обычно выбираются экспериментальным путем таким образом, чтобы,вся металлическая ванна бы15 ла обработана равномер но.

Для надежного и равномерного легирования металла шва и придания ему требуемых свойств полости выполняются в виде пазов, куда и помещается лигатура необходимого

2о химического состава. Лигатура может быть замешана, например, на жидком стекле или другой с вязке:для надежного крепления ее в ,пазах, либо выполнена ввиде брикетов и соответствующим ооразом закреплена в,пазах.

При этом возможен процесс электрошлаковой сварки ic,применением электродного материала из обычных углеродистых сталей с получением равнопрочного сварного соединения основному металлу.

30 Способ |поясняется чертежном, Для введения непосредственно,в металлическую ванну 1 инертных |газов и газо-порошковых смесей полости выполняют в виде,продольных каналов 2. Причем оси ка налов располагают от поверхности стыкуемых торцов на расстоянии, равном величине ожидаемого (для данного режима сверки) прова1ра кромок. В связи с тем, что жидкий металл заполняет полость провара, газ или газо- порошковая смесь по падает при таком рас положении каналов в металлическую ванну 1, в область наиболее перегретого металла и наиболее активного перемешивания электрод ного и основного металлов, т. е. у ли нии о плавления. Это позволяет не только активно очищать металл шва, но и интенсифицировать плавление основного металла за счет сдувания .потоками восходящего газа капель жидкого металла с оплавляемых кромок. Кроме того, динамическое воздействие газов либо газо-порошковых смесей устраняет возможность роста крупных кристаллов и за счет их дробления обеспечивает наличие многочисленных центров кристаллизации.

Подача в каналы порошка соответствующей грануляции способствует образованию мелких

Оузырьков газа, что улучшает обработку жидкого металла. Продувка жидкого металла внертными газами значительно уменьшает соде ржание водорода и других газов в нем, а также неметаллических включений. Процесс удаления водорода из металлического расплава при продувке аргоном заключается в том, что растворенный, водород диффундирует в пузырьки аргона, проходящие через жидкий металл, в которых парциальное давление д ругих газов мало, и удаляегся вместе с ним в атмосферу. Регулируя объем подаваемых газов и их температуру, управляют глубиной проплавления о сновного,металла и снижают перегрев околошовной зоны. Объем подаваемого газа можно контролировать изменением давления, газа в каналах.

В случае необходимости по каналам можно подавать кислород или воздух с целью десульфурации шлаковой ванны 8 и уменьшения вредных (сернистых) примесей в металле шва.

При этом каналы располагают таким образом, чтобы обеспечивалась продувка шлаковой ванны.

С целью упрощения, подготовки стыков под сварку по предлагаемому способу каналы на кромках свариваемых изделий выполняются следующим образом: в пластинах 4, толщина которых меньше величины ожидаемого прова5

55 ра кромок, выполняют пазы .соответствующей конфигурации и размеров. Затем эти пластины состыковывают с кромками свариваемых деталей 5 так, что,пазы располагаются на стыкуемых,поверхностях и,после .приварки ,пластин к кромкам образуют требуемые каналы. Пластины, приваренные герметичным швом .к кромкам, .о бразуют сварочный зазор.

В связи,с тем, что толщина этих,пластики меньше величины провара, они полезностью переплавляютсяся.

Для легирова ния металла шва пластичны могут быть выполнены из присадоч ного материала или материала требуемого химического состава с нанесением при необходимости на свариваемую кромку специальных материал ов. Пластины следует устанавливать на кромках как прямолинейных, так и кольцевых стыков.

Для удаления образующихся в процессе сварки тазов |полости выполняют в виде соо бщающихся каналов, которые могут быть иопользова ны для воздействия,на околошовную зону газами любой температуры.

Предмет изобретения

1. С пособ электрошлаковой сварки, нри котором в сварной .шов,в процессе clBBрки подают различные ком поненты, воздействующие на шлаковую ванну и металл шва, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества свар ного соединения и производительности .процесса, подач у компонентов осуществляют через полости, выполненные в стыкуемых кромках свариваемых деталей.

2. С|пособ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью до полнительного легирования металла шва, в,полостях, выполненных в виде лазов, расположенных .на поверхности свариваемых кромок, помещают лигатуру.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что через полости, выполненные в виде каналов, подают газо- порошковую смесь.

4. С пособ по п. 3, отличающийся тем, что каналы располагаются на расстоянии ми|нимальной глу бины проплазлен ия.

5. Спосо|б по .п. 3, отличающийся тем, что ка налы образуют путем установки на свариваемых кромках .пластин из присадочного материала, на стыкуемой поверхности которых выполняют .пазы.

Приоритет п. 3 исчислять с 13 января 1971 r.

1IiII. 4 m 5 исчислять ic 25 я ивар я 197il г, 338328

Редактор Е. Братчикова

Заказ 1678/14 Изд. № 700 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель М. Волк

Техред Е. Борисова

Корректоры: Е. Ласточкина и В. Петрова