Способ испытания металлов на свариваемость

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Соцмалмстимескик

Республик (11 663513 (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 11.03.77 (21) 2460995/25-27 (51) М. Кл.

В 23 К 28/00

G 01 И 33/20//

В 23 К 19/00 с присоединением заявки №

Гвеударстеенивй квинтет

СССР пе делам изобретений н еткрытий (23) Приоритет (53) УДК 621.791., .011(088.8) Опубликовано 25.05.79. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 25.05.79

В.Н. Коробецкий, Ф.К. Ткаченко, А.И. Мельниченко, Ю.В. Якубович, В,К. Черных, Ю.С. Фурман и А.С. Завражнов (72) Авторы изобретения

Таганрогский металлургический завод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ НА CBAPHBAEMOCTb

Изобретение относится к сварке давлением, в частности к способам испытания металлов на свариваемость в твердом состоянии, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ испытания металлов на диффуэионно-пластическую свариваемость, характеризующийся тем, что два образца, выполненных в виде полос, сдавливают между роликами 11).

Способ применяется для определения способности к свариванию как в холодном, так и в горячем состоянии.

Недостатком этого способа является то, что сварнваемые поверхности подготавливают заранее и до момента сварки проходит большой интервал времени, иэ-эа этого на свариваемых поверхностях происходят необратимые физикохимические изменения, а результаты испытаний часто бывают искажены.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания металлов на свариваемость в твердом состоянии, при котором в образце получают ювенильные поверхности, производят их герметизацию, контактирование и сдавливание (2).

Недостатком такого способа является то, что ювенильные поверхности получают разделением образца плоским ножом и при испытании различных материалов с разной твердостью со. противление материала движущемуся ножу резко колеблется, при этом для йспытания образца нужна специальная установка.

Для расширения диапазона испытываемых материалов и увеличения надежности испытаний ювенильные поверхности получают в виде цилиндрической полости в теле образца, а герметизацию осуществляют при помощи двух прт бок, выполненных из материала образца, которые устанавливают B отверстие вышеупомянутой полости с зазором между ними, заполняемым порошкообразным стеклом.

На фиг. 1 изображен образец для испытаний;

20 на фиг. 2 показан образец после проведения испытаний.

Образец 1 служит для проведения испытания на свариваемость. Стенки полости 2 представляют собой ювенильные поверхности. Полость 2

663513

Марка стали

Ст . 20 0,18 0,43 0,32 0,030 0,016 0,02 0,10 0,11

Ст. 45 0,47 0 65 0,30 0,028 0,020 0,01 0,10 . 0,15

Ст. 60 0,61 0,70 0,22 0,028 0,018 0,08 0,05 0,11

Марка Место разрушения стали

10,0 19,1 27,0

30,8 59,8 30,0

4,4

11,3 38,5 основного металла 71,4

19,4 41,2 3,3

3,6 5,8 43,5

16,0 43,0 50,6

Зона соединения 60,0 основного металла 72,8

Ст. 60 получают в теле образца 1, например, высверливанием. Наружной металлической пробкой 3 фиксируется герметизирующий материал — порошкообразное стекло. Посредством внутренней металлической пробки 4 предотвращают проникновение герметизирующего материала в по. лость 2, Слой герметизирующего материала— порошкообраэного стекла 5 расплавляют при нагреве образца под сварку, тем самым надежно предохраняют полость 2 от взаимодействия 10 с окружающей средой.

Для проведения испытания на свариваемость образец подвергают следующей обработке.

Собранный образец 1 с полостью 2 пробка ми 3 и 4 и герметизирующим материалом 5

Ъ каждом образце высверлнвают полость под резьбу М10 на глубину 75 мм, длина на- 36 резки 15 мм.

Сверление полости производят с охлаждением сверла маслом, так как вода вызывает коррозию стенок полости. Чистота обработки стенок Эз полости -V 4.

Тщательно промытую бензином и высушенную полость закрывают внутренней пробкой, Ст. 20 Зона соединения 44,8 основного металла 46,5

Ст. 45 Зона соединения 69,0

КачеСтво соединения определяют металлографически. Металлографическое исследование показывает, что зона соединения оказывается плотнагревают и осаживают перпендикулярно к оси полости для получения эоны соединения стенок полости 2.

Иэ образца 1 после осадки получают поковку 6, Соединенные стенки полости 2 образуют зону 7 соединения. Герметизирующий узел после осадки представлен деформированными пробками 8 и 9 и слоем 10 стекла, Из поковки 6 перпендикулярно к зоне соединения вырезают образцы для физико-механических испытаний и металлографического исследования.

Пример. Испытывают образцы из стали марок Ст 20, 45, 60, химический состав которых представлен в табл. 1. Образцы имеют основные оазмеры: 30 х 80 х 110 мм.

Таблица 1 прослойкой порошкообразного стекла и наружной пробкой.

Собранный образец нагревают до 1200 С в течение 15 — 20 мин и осаждают на молоте за

5 — 6 ударов до высоты 75 мм. Порученную поковку строгают с обеих сторон до зоны соединения. Из оставшейся части поковки перпендикулярно к зоне соединения изготавливают . образцы по ГОСТУ 1497 — 73; результаты механических испытаний приведены в табл. 2.

Таблица 2. ной без видимых макро ° и микродефектов и обнаружив ется при металлографическом исследовании по ориентированному вдоль линии сое663513 й7

Составитель Л. Назарова

Телред К.Гавр он

Корректор И.Муска

Редактор Т, Магова

Тирам 1221 Подписное

OIII5IIIM Государственного комитета СССР но делам изобретений н от крьпий

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

Заказ 2852/10

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектиаа, 4 динения выделению структурных составляю1цих феррита или перлита.

Механические свойства испытанных образцов по характеристикам прочности 6@ и 6. близки к прочности основного металла, но имеют пониженную пластичность, Данный способ обеспечивает получение надежного сварного соединения, характеризующегося достаточно высокими показателями механических свойств он может быть использован при ,оценке свариваемости при сварке давлением.

Формула изобретения

Способ испытания. металлов на свариваемость,1> в твердом состоянии, при котором в образце получают ювенильные поверхности, производят их герметизацйю, контактирование и сдавливание, отличающийся тем,что,с целью расширения диапазона испытываемых материалов и увеличения надежности испытаний, ювенильные поверхности получают в виде цилиндрической полости в теле образца, а герметизацию осуществляют посредством двух пробок, выполненных из материала образца, которые устанавливают в отверстии вьнпеупомянутой полости с зазором между ними, заполняемым порошкообразным стеклом.

Источники нформации, принятые во внимаwe при экспертизе

1. Доклад Улита Г.П. на Всесоюзной конференции по холодной сварке металлов давлением.

Киев, 1 — 3 декабря 1970. Краткое изложение докладов, с. 72 — 112.

2. Авторское свидетельство СССР М 432995, кл. В 23 К 19/00, 1971.