Способ электрошлаковой сварки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кд,2 (22) Заявлено 050977 (21) 2522541/25-27 с присоединением заявки ¹

В 23 К 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150380, Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 150380 (53) УДК 621. 791. . 793. 037 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Д.И. Фильченков и М.Г. Козулин

Волжский ордена Трудового Красного Знамени завод цементного машиностроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области соединения металлов и сплавов с помощью электрошлаковой сварки и может быть использовано в машиностро- ении для сварки крупногабаритных иэделий с большим поперечным сечением соединяемых поверхностей.

Известен способ сварки изделий с большим поперечным сечением свариваемых поверхностей, который выпол- . няют с помощью электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком или пластинчатым электродом, заполняя зазор между деталями присадочным металлом сразу по всему сечению (1). Недостатком его является то, что швы, выполненные по такой технологии, имеют ярковыраженную крупнокристаллическую структуру и, как правило, нуждаются в последующей термообработке. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ электрошлаковой сварки, преимущественно крупногабаритных иэделий25 большой толщины, при котором разделку стыка выполняют в виде ряда отверстий, образованных пазами на стыкуемых кромках с перегородками из основного металла между ними, а 30 заварку отверстий производят с расплавлением перегородок (2).

Однако нерегламентированная строго очередность заварки отверстий может привести к тому, что некоторые швы не получают термообработки. Кроме того, если начинать заварку каждого следующего отверстия только после того, как закончена, заварка предыдущего, то при этом резко снижается производительность, а при выполнении швов большой протяженности в массивных деталях начало шва в ранее заваренном отверстии и прилегающие к нему зоны, в результате интенсивного теплоотвода в изделие быстро охлаждаются до таких температур, при которых в них происходят все структурные превращения вплоть до мартенситных, что при сварке сталей с повышенным содержанием углерода может привести к трещинообразованию.

Целью изобретения является повышение производительности и качества, увеличения объема термообработки металла сварного соединения и замедление скорости его охлаждения.

В предлагаемом способе это достигается за счет того, что разделку стыка выполняют в виде нечетного чис721288 ла отверстий, заварку которых производят, начиная одновременно с двух крайних отверстий в направлении к середине сечения шва или начиная с центрального отверстия в направлении крайних. Каждую последующую пару отверстий разделки при этом начинают варить с интервалом времени, в течение,,которого нижняя часть шва в предыдущей паре отверстий охладится до температуры точки A < . t0

При заполнении разделки от краев к середине сечения крайние отверстия начинают варить одновременно, а при заварке от середины к краям первым начинают варить центральное отверстие, .а потом остальные в направлении край- 1 них с указанным интервалом времени.

,При такой схеме заполнения разделки значительно повысится производительность, а движение шлаковых .ванн в изделии -последовательно друг 20 за другом с интерваЛом времени, в течение которого предыдущий шов не успевает остыть ниже температуры точки Aq, увейичивает объем и эффективность термообработки наплавлен- 25 ного металла в предыдущих отверстиях и.прилегающих к ним зонах, а также замедляет их скорость охлаждения и снижает вероятность образования мартенситных структур. 30

На чертеже изображена схема заполнения разделки стыка присадочным металлом., где: 1; 2; 3; 4; 5; б; 7номера отверстий разделки сечения, 8 — плавящиеся мундштуки; 9 — выходной карман; 10 - водоохлаждаемые пластины; 11 - соединяемые детали;

12 — перегородки из основного металла; 13 — эаходной карман.

Разделка стыка соединяемых деталей 11 производится в виде нечет- 40 ного числа прямоугольных или цилиндрических отверстий 1-7, между которыми оставляются промежутки из основного металла (перегородки 12), На собранный под сварку стык уста- 45 навливаются ..заходные 13 и выходные

9 карманы для разводки шлаковых ванн

:вывода швов за пределы изделия, а. также водоохлаждаемые пластины 10 для формирования боковых швов. Далее отверстия заваривают с помощью электрошлакового процесса.. Заполнение разделки от краев к -середине сечения начинают одновременно с крайних отверстий 1 и 7, Через некоторый промежуток времени, в течение которого сварные швы в этих отверстиях достигнуты вйсоты Н, а их нижняя часть при этом успеет охладиться до температуры порядка точки Ar, начинают заварку двух следующих отверстий 2 и б, не60 прерывая, сварочного процесса в отверстиях 1 и 7. После того как температура нижней части швов в отверстиях 2 и б упадет до точки Ar т.е. их высота будет равна Н, а шов в 65 отверстиях 1 и 7 равен 2 Н, начинают заваривать отверстия 3 и 5 ° В момент, когда нижняя часть швов в этих отверстиях охладится до температуры порядка точки А,, т. е. их высота будет равна ЗН, начинают. варить центральное отверстие 4.

При сварке от середины сечения к краям первым начинают варить центральное отверстие 4, а остальные в направлении краев последовательно с интервалом времени, при котором нижняя часть предыдущего шва успеет охладиться до температуры порядка точки

Ar . Нечетное количество отверстий и в разделке позволяет получить при сварке от краев к середине нетермоотработанным только один шов в центральном отверстии 4, а при сварке в от середины к краям нетермообработанным останутся два крайних шва в отверстиях 1 и 7. В процессе заполнения разделки при заварке каждого предыдущего отверстия перегородка в направлении последующего отверстия расплавляется только частично, а при заварке последующего отверстия переплавляется полностью, при этом образуется монолитное сварное соединение °

Применение предлагаемого способа позволит за счет одновременного ступенчатого движения шлаковых ванн в изделии значительно повысить производительность при сварке изделий с большим сечением свариваемых поверхностей отдельными участками и за счет сопутствующей термообработ ки улучшить качество получаемых сварных соединений.

Формула изобретения

Способ электрошлаковой сварки, преимущественно крупногабаритных изделий большой толщины, при котором разделку стыка выполняют в виде ряда отверстий, образованных пазами на стыкуемых кромках с перегородками из основного металла между ними, а заварку отверстий производят с расплавлением перегородок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества, увеличения объема термообработки металла сварного соединения и замедления скорости его охлаждения, разделку стыка выполняют в виде нечетного числа отверстий, заварку которых производят, начиная одновременно с двух крайних отверстий в направлении к середине сечения шва или начиная с центрального отверстия в направлении крайних, при этом каждую последующую пару отверстий заваривают с интервалом времени, в течение которо721288

5 б 7

Составитель Н. Рощупкин

Редактор Л. Василькова Техред С.Мигай Корректор М. Вигула

Заказ 52/14 Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, го нижняя часть шва в предыдущей паре отверстий охладится до температуры точки A, .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. И.И. Сущук — Слюсаренко Сварка, том. 9, Итоги науки и техники, М., 1971, с. 41-42.

2. И.И. Сущук-Слюсаренко Сварка, том. 9, Итоги науки и техники, М., 1977. с. 63-64.