Способ термической обработки сварных соединений из мартенситностареющих сталей

 

О Л И С А Н И Е ()д51()42

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено11.11.77 (21) 2544534/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.79.Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.79 (51) М. Кл..

С 21 Q 9/50

С 219 6/00

Государственный комитет

СССР оо делам изооретеннй н открытий (53) УДК 621.785. .79 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Сачков, О, К. Ревякина, С. С. Рыжак, В. В. Грызлов и Л. Л. Старова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ ИЗ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮШИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к способам обработки сварных соединений из мартенситностареющих сталей.

В настоящее время термическая обработка сварных соединений из мартенситностареющих сталей производится различными способами:

1. Полная термическая обработка, включающая и старение до сварки. После сварки термическая обработка не производится.

В этом случае сварное соединение имеет высокую надежность, но прочность сварного соединения низкая (1).

2. До сварки не проводится термическая обработка. После сварки проводится термическая обработка, включающая старение.

При этом достигается высокий предел прочности сварных соединений, но снижаются надежность их в работе (2).

3. До сварки проводится закалка с температуры конца обратного мартенситного превращения +-30 С, а после закалки двойное старение, сначала при 400 †4 С, затем при 520 †5 С (3).

Известен также способ упрочнения сварных соединений из мартенситностареющих сталей, заключающийся в закалке и старение после сварки при температуре 400—

480 С, обеспечивающий их упрочнение до

á = 140 — 180 кг/мм (4).

Однако старение сварных соединений в

s интервале температур 400 — 480 С приводит к значительному снижению их вязкости и пластичности и резкому снижению сопротивления коррозионному и водородному растрескиванию.

Целью изобретения является повышение вязкости, пластичности и сопротивления коррозионному и водородному растрескиванию при сохранении прочности сварных соединений из мартенситностареющих сталей.

Поставленная цель достигается тем, что перед сваркой проводят многократную закалку основного материала, температура последней закалки 760 †8 С, старение при

500 †5 С, а сварное соединение упрочняют путем старения при 300 †3 С в течение 10 — 50 ч.

Закалка основного материала при 760—

800 С позволяет повысить его вязкость и сопротивление замедленному разрушению, так как аустенитизация при этих темпера651042

4 лено и обработано сварное соединение из стали ОЗН18К9М5Т предлагаемым способом. На плитах толщиной 20 мм проводят гомогенизацию, перекристаллизацию и закалку с температуры 780, подвергают старению при температуре 520 С и сваривают их методом электроннолучевой сварки. После сварки старение сварного соединения проводят при температуре 380 С в течение 10 ч и при 300 С вЂ” 20 ч. Свойства основного материала и сварного соединения после такой обработки приведены в таблице 1.

При сравнении свойств сварных соединений после обработки известным и предлагаемым способами видно, что применение полной упрочняющей обработки до сварки и низкотемпературного старения сварных соединений позволяет обеспечить высокую прочность основного материала, достаточную прочность сварных швов и при этом повысить пластичность и вязкость более, чем в два раза, а сопротивление коррозионному

20 растрескиванию более, чем в IO раз. Следовательно, применение предлагаемого способа обработки сварных соединений из мартенситностареющих сталей позволяет значительно повысить надежность их в работе в различных эксплуатационных условиях.

Известный, старение, 180 45

450 С, 3 ч

1,5 3-4

160 25 3,5

135 50 6,5

4,0 30 старение, 300 С, 20 ч

120 60 6 ° 5

6,0 40

Фориула изобретения

Способ термической обработки сварных соединений из мартенситностареющих сталей, включающий старение после сварки, 50 отлича>ощийся тем, что, с целью повышения вязкости, пластичности и сопротивления коррозионному и водородному растрескиванию при сохранении прочности, перед сваркой проводят многократную закалку, температура последней закалки 760 †8 С, и старе- 55 ние при 500 †5 С, а сварное соединение!!НИИПИ Заказ 739/28 Тираж 652 Подписное

Филиал П!!П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 турах позволяет обеспечить благоприятное состояние тонкой структуры, наследуемое при последующем мартенситном превращении. Старение основного материала в районе перестраивания при 500 — 550 С позволяет обеспечить высокий предел прочности

Gg) 190 кг/мм2 при повышенном сопротивлении коррозионному растрескиванию.

Низкотемпературное старение сварного соединения при 300 †3 С обеспечивает упрочнение сварных швов до б = 120—

140 кг/мм при сохранении их высокой вязкости и сопротивления коррозии под напряжением, так как в этом температурном интервале не наблюдается выделения когерентных упрочняющих фаз. Старение при температуре 400 — 480 С, вызывающее выделение когерентных фаз, приводит к резкому снижению сопротивления сварных соединений замедленному разрушению в коррозионной среде. Следовательно, предлагаемая обработка обеспечивает предел прочности основного материала dg ) 190 кг/мм и предел прочности сварного соединения

68 = 120 — 140 кг/мм при высоких значениях вязкости, пластичности и сопротивлении коррозионному растрескиванию.

В лабораторных условиях было изготовПредлагаемый, старение, 380 С, 20 ч 200 50 40 Образцы с усталостной трещиной. упрочняют путем старения при 300 — 380 С в течение 10 — 50 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Потак Я. М. Высокопрочные стали.

М., «Металлургия», 1973, с. 73 — 75.

2. «Сварочное производство», 1971, № 1, с. 29 — 31.

3. Авторское свидетельство СССР № 594 191, С 21 D 9/50, 1976.

4. «Сварочное производство», 1977, № 8, с. 17 — 19.