Способ исследования свойств сварногосоединения

 

Союз Сеавтекнх

Сецналнстнческнх

Ржпублнк

<111 8О4292

К АВТОРСКОМУ СВКДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 1R0379 (21) 2737418/25-27 (5Ф)М. Клз с присоединением заявки Йе

Гасударственные ммятет

СССР яе делам язобретеяяй м етарытвЯ

В 23 К 25/00 (23) Приоритет

Опубликовано 150281. Бюллетень Й9 (53) УДК 621.791. .793. 037 (088. 8) Дата опубликования описания 1502,81

В.И. Семенов, В.П. Гулида, A.Е. Иалай и В.A. Пресн (72) Авторы изобретения

Краиаторский научно-исследов ат технологический институт машиностроения

P f ) Заявитель . (54 ) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ CBAPHOI 0

СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к сварке, а именно к методам исследования свойств сварного соединения s около шовной зоне при электрсхалаковой сварке. .Известен способ исследования свойств сварного сбединения при электрошлаковой сварке, в котором испытуемый образец s процессе сварки подвергают воздействию внешних растягивающих сил, направленных поперек оси шва, которые прикладывают к сваркваемым кромкам выше уровня ме:таллической ванны.(1) .

S процессе сварки образца эакркс- 15 таллнзовавшуюся часть шва надрезают снизу газовой. резкой до места, где металл еще не остыл и.имеет эначительну Ь "пластичность. Затем образец подвергают воздействию внешних растяги- 2О вающих скл в поперечном направлении.

Данный способ позволяет сэкономить металл при исследованиях, значительно уменьшить использование трудоем кой механической обработки, а также 25 получить только общую оценку качест-, ва сварных соединений.

Однако на йрактике возникла необходимость в процессе электрошлаково .сварки высокопрочных металлов полу р чить информацию о стойкости сварива емого металла против образования трещин-надрывов в околошовной зоне, что не псзволяет данный способ.

Наиболее близким по технической сущи ос ти н дос тигаемому эфф ек ту к изобретению является способ исследования свойств сварного соединения, в котором исследуемый образец в процессе электрошлаковой сварки подвергают воздействию внеш- них сжимающих сил на уровне металлической. ванны и растягивающих снл выше уровня металлической ванны (?) .

Недостатком этого способа является искажение получаемых результатов, так как в процессе сварки вследствие воздействия внешних растягивающнх сил происходит увеличение зазора в верхней части образца, что не соответствует изменениям размеров зазора при сварке реальных деталей и, следовательно, недостаточно верно имитирует реальный производственный процесс.

Кроме того, увеличение зазора может быть причиной вытекания сварочной ванны, неустойчивости процесса н неэ

KoHoMHoFo расхода сварочных материалов.При неизменном направлении воздей ствия внешних растягивающих сил (none

804292

,pea. оси шва) вследствие поворота заготовок внешняя сила раскладывается на две составляюшие, создающие противоположные моменты. Это также приводит к искажению получаемых результатов.

Цель изобретения — повышение точ- S ности результатов испытаний и экономичности процесса исследований.

ПоставЛенная цель достигается тем, что заготовки перед нагружением внеш,ними силами устанавливают по отноше- 10 нию друг к другу с обратным развалом свариваемых кромок, а внешние растягивающие усилия направляют нормально к свариваемым кромкам в течение всего цикла исследования. 3%

На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа.

Испытуемый образец 1 с обратным развалом свариваемых кромок состоит из двух заготовок, которые ограни- щ чивает снизу водоохлаждаемый медный карман 2. Сварной шов 3 подвергаетсяна уровне металлической ванны 4 сжимающим усилиям Q в точках A и В и растягивающим силам N, прикладываемым к торцам свариваемях кромок в точках С и D, расположенным над уровнем шлаковой ванны 5. Электрод б оплавляет посредством шпаковой ванны

5 участки 7, в которых образуются трещины-надрывы 8. 36

Пример . Перед электрошлаковой сваркой заготовки образца 1 устанавливают с обратным развалом свариваемых кромок, внизу стыка зазор

32 мм, вверху — 20 мм. Каждую заготов-33 ку образца закрепляют в специальном устройстве, обеспечивающем приложение внешних сил в процессе электрошлаковой сварки. Сжимающее усилие @ прикладывается с помощью упоров, а 40 растягивающвв усилие N - с помощью специального устройства, обеспечивающего перпендикулярность направле« ния усилия к свариваемам кромкам.

Элвктрошлаковую сварку образца начинают электродом б .в медном водоохлаждаемом кармане 2 с целью устранения искажакщего влияния начального участка шва 3. В момент подхода металлической ванны 4 к уров:ню точек А и В к ним приклады- 50 .вается сжимающее усилие 9, а к верхней части образца — рас тягнвакуцее усилив N, направляемое в нрс цессе всего цикла испытаний по йормали к свариваемым кромкам. При- у ложенив нагрузок Q u N осуществляется одновременно. Такая схема приложения внешних сил максимально приближает условия испытаний к реальным, условиям. В процессе приложения внешних сил зазор в верхней части стыка увеличивается н к окончанию испытаний станов 4тся равномерным по всей длине (на чертеже положение кромок заготовок к окончанию сварки показано пунктиром).

Элвктрошлаковую сварку .осуществляют аппаратом A-535 на следующем режиме: скорость подачи сварочной проволоки 250 м/ч, напряжение сварки

40...42В, количество электродных проволок диаметром 3 мм 1 шт. Сварочные материалы — проволока Св-10Г2 и флюс AK-348. Нагрузку прикладывают после сварки 40 мм длины стыка образца, После электрошлаковой сварки и снятия нагрузок, изготавливается продольный макрошлиф, в результате внешнвго осмотра которого определяются ха рактеристики против образования трещин-надрывов.

Предлагаемый способ исследования свойств сварных соединений позволяет по сравнению с существующим получить более точные результаты испытаний и получить экономию сварочных материалов. Этот способ перспективен, так как объемы производства крупных сварных иэделий кузнечно-прессового, энергетического и металлургического оборудования из сталей повышенной прочности и высокопрочных сталей значительно возрастают. Экономический эффект только на НКМЗ от внедрения способа составляет 13-15 р. за счет экономии металла.

Формула изобретения

Способ исследования свойств csapного соединения, в котором исследуемый образец, состоящий из двух заготовок, в процессе электрошлаковой сварки подвергают воздействию внешних сжимающих сил на уровне металлической ванны и растягивающих сил выше уровня металлической ванны, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повншения точности результатов испытаний и экономичности процесса исследований, заготовки перед нагружением внешними силами устанавливают по отношению друг к другу с обратным развалом свариваемых кромок, а внешние растягивающие силы направляют нормально свариваемым кромкам в течение всего цикла исследования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 285747, кл. В 23 К 25/00, 20.10,71

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2568564/25-27, кл. В 23 К 25/00, 16.01.78 .

804292 .Составитель Н. Рощупкин

Редактор.Л. Копецкая Техред Н.14айорощ Корректор Н. Григорук

Заказ 10774/21 Тираж 1159 П одпис н ое

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4