Способ технологической оценки склонности металлов и сплавов к образованию трещин при сварки

 

Союз Советскин

Социвлистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву .— (11) 554975

Вс -оюзиал

53." . " те, нминй . -. : Lb ". Ê à

Ф -! . "1 А Л (51) М. Кл.е

В 23 К 28/00 (22) Заявлено 04.08.75(21)2165516/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.04.77.Бюллетень № 15 (4б) Дата опубликования описания 26.05.77

Государственный комитет

Совета MNIOCTpOS СССР но делам необретеннй н открытий (53) УДК621.791.011 (088,8) Д. С, Тыкочинский, Е. И. Рытвин, Б. С. Дриленок, Д. М. Погребискнй, Б, И. Шнайдер, С, Г. Гущин, и Н. И, Тимофеев (72) Авторы

« зобретеиия (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОЫЕНКИ СКЛОННОСТИ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ К ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН Г1РИ СВАРКЕ

Изобретение относится к области сварки преимущественно благородных металлов и сплавов и может быть использовано на заводах, изготавливаюших стеклоплавильные аппараты, для контроля качества;металлов и сплавов.

В настоящее время для изготовления стеклоплавильных аппаратов используются листовые полуфабрикаты из сплавов благородных металлов, к свариваемости которых 1о предъявляются высокие требования.

Известен способ определения свариваемости металлов и сплавов, включающий мно/ гократную проплавку стыка кругового образца и массивного основания иэ того же 1о металла с последующей регистрацией тре Г11, (23.

В связи с высокой пластичностью сплавов благородных металлов известный способ определения свариваемости не облада- 20 ет достаточной чувствительностью, что значительно затрудняет контроль свойств листового полуфабриката, за счет чего увеличиваются трудозатраты и снижается качест во изДелия. 25

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сушности и достигаемому результату является способ определения свариваемости металлов и сплавов, включающий жесткое закрепление образцов по круговому контуру, к центру которого приложена сила, обеспечиваюшая предварительный прогиб, н наплавку на образце коль. цевого сварного шва с последующей регистрацией трещин(3).

Однако известный способ определения свариваемости не обладает достаточной чувствительностью применительно к высокопластичным материалам, например благородным металлам н их сплавам.

В силу малой протяженности шва на исследуемом образце получаемые данные имеют значительный разброс, в связи с чем испытание приходится дублировать. Кроме того, способ предусматривает выполнение одной пробы на серии образцов, что,учитывая значительную металлоемкость каждого образца, приводит к:начительным затратам материалов, а это очень нежелатель554975

Р + 7% Мъ

0,75

1,25

Р1 + 10% Яп

3,33

18

35 но, когда речь идет о благородных металлах и их сплавах.

Целью изобретения является создание чувствительного способа технологической оценки склонности металлов и сплавов к образованию горячих трещин при сварке.

Для этого на образец дополнительно наплавляют по крайней мере два кольцевых шва, уменьшая шаг между ними каждый раэ на 15-60 %, и за показатель склонности к образованию горячих трещин принимают отношение суммарного числа трещин на образце к порядковому номеру шва, поРф + 10%Re а микропримесями неблагородных металлов

Иэ таблицы видно, что сплав Р(+ 7%Re менее склонен к образованию трещин при сварке, чем сплав Р + 10%RE а наличие микропримесей в сплаве Pf + 10 %кулеше сильиее снижает свариваемосрь сплава, та- 40 ким образом при изготовлении стеклоплавильных аппаратов (с точки зрения свариваемости) предпочтительней применение сплава

Р + 7%lt, чем сплава РФ + 10 ЖМ и, и крайне нежелательно применение сплавов 45 с микропримесями неблагородных металлов, Количество швов, необходимое и достаточное для наиболее точной оценки свариваемости при выполнении пробы, определяется условием максимального воздейст- 50 вия сварочных напряжений на образец (т.е. оно должно быть максимальным). Это зависит от испытуемого материала, его теплофизических свойств, применяемого вида сварки (в данном случае — микроплазменного), 55 а также от выбранных габаритов образца, которые должны быть соизмеримы с габаритами свариваемого изделия, и в данном случае ограничены высокой стоимостью благородных металлов. 60 сле которого регистрируются первые трещины.

Пример . Образец диаметром 100мм, толщиной 0,5 мм жестко закрепляют по круговому контуру. На нем последовательно от центра к краю выполняют пять кольцевых швов с расстоянием между ними соответственно 12,9,7,5 мм. Важным условием при выполнении пробы является то, что минимальное расстояние между соседними швами должно быть большим, чем ширина шва вместе с зоной термического влияния.

Результаты испытаний приведены в таблице.

И эменение расстояний (шага) между сварными швами К выбирается в пределах

0 <К (100% иэ следующих соображений.

Если К близко к 0%, то заметных изменений шага ие будет и, как показали результаты опытов, проба теряет свою "универсальность" — возможность испытывать материалы, существенно отличающиеся по пластичности в условиях опыта, Опытным путем доказано, что нецелесообразно применять К< 15%. При К > 60% в выбранных габаритах образца размещается относительно мало сварных швов, удовлетворяющих указанным выше требованиям о минимальном расстоянии между швами, что приводит к ухудшению чувствительности пробы, а увеличение габаритов образца из благородных металлов нежелательно. В случае использования пробы для более дешевых материалов допустимо расширение верхнего предела К выше 60%.

За показатель свариваемости принимаа.ся отношение общего количества трещин, зарегистрированных после выполнения всех швов, к порядковому номеру шва, после

554975

Составитель Л, Назарова

Техред А. демьянова Корректор А. Гриценко

Редактор Т, Шагова

Заказ 387/6 Тираж 1232 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж 35, Раушскач наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 наплавки которого регистрируются первые трещины. Чем больше полученное число, тем ниже свариваемость испытываемого материала. Выбранный показатель учитывает как склонность металла к трешинообразованию, так и фактор увеличения ко.личества трещин с наращиванием напряжений. формула изобретения

Способ технологической оценки склонности металлов и сплавов к образованию трещин при сварке, при котором образец жестко закрепляют по круговому контуру и наплавляют на него кольцевой шов, о т— л и ч а .ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, на образец наилавляют дополнительно по крайней мере два кольцевых шва, уменьшая шаг между ними каждый раз на 15-60"А, и за показатель склонности к образованию горячих трещин принимают отношение суммарного числа трещин на образце к порядковому номеру шва, после которого регистрируются первые трещины. щ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3526498, кл. 29407, 1 965.

2. Справочник по сварке г. 3 под ред.

В. Винокурова, с. 199-201.

3. Шоршоров М. Х. и др. "Испытание металлов на свариваемость", М, 1972, с, 144-145 (прототип) .