Способ автоматической сваркиразнородных сталей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

gs>829364 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240779 (21) 2801308/25-27 (51)М. Кл. с присоединением заявим Йо

В 23. К 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (23) Приоритет

Опубликовано 150581. Бюллетень Ж 18

Дата опубликования.описания 150581 (53) УДК б21 ° 791. 75 (088.8) технологии химического и нефтяного аппаратостроеИЙГ (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЯ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к производ- ству сварных конструкций, преимущественно к изготовлению узлов из разнородных материалов способом сварки.

B настоящее время автоматическая сварка сочетаний высоколегированных хромистых, хромоникелевых и хромоникелемолибденовых сталей с углеродистыми или низколегированными сталями производится после предварительной наплавки кромки углеродистого. металла соответствующими высоколегированными электродами. Предварительная наплавка кромки применяется с целью снижения доли участия угле 15 родистого металла в составе металла шва и для улучшения качества сварного соединения и его надежности в эксплуатации t1), Однако этот способ сварки разнородных материалов малопроизводителен, так как требует применения ручной электродуговой наплавки кромок, и в случае малой толщины наплавленного металла и повышенных режимов автоматической сварки не гарантирует необходимое качество сварного соединения из-за проплавления наплавленного слоя, что ведет к увеличению доли 30 участия углеродистого металла в металле шва и возникновению трещин.

Известен способ автоматической сварки разнородных сталей с последовательным чередованием наложения наплавочных и сварочных швов, при котором применяются одновременно две сварочных горелки (два сварочных автомата), одна из которых производит наплавку кромки одного из элементов соединения, а вторая производит сварку. Данный способ также основан на предварительной наплавке кромки с целью обеспечения минимального перемешивания углеродистого металла и присадочного материала 2).

Однако при этом возможность проплавления углеродистого металла еще более увеличивается, так как сварка ведется по нагретой наплавленной кромке. По этой же причине для предотвращения повышенной диффузии углерода в металле шва при сварке разнородных сталей необходимО применять высоколегированную сварочную проволоку с содержанием никеля не менее 25%.

Кроме того, осуществление процесса двумя горелками также снижает производительность сварки.

829364

Толщина образцов, мм

Угол наклон а электрода и угол снятия фаски, гр ад

Количество проходов ние элементов,,Ъ

Наличие дефектов в микрошлифе

Содержа

Ni С

25

0,08

19,5

18,4

10,0

0,09 Дефектов нет

0,16

9,5

Дефектов нет

0,11 Дефектов нет

16,9

7,4

20,5

11,8

10,6

19,0

0,09 Дефектов нет

10,6

0,09 Дефектов нет

0,12 Дефектов нет

17,4

16,0

7,9

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения, увеличение производительности сварки и экономия высоконикелевых сварочных проволок.

Поставленная цель достигается . тем, что подачу высоколегированной сварочной проволоки производят на кромку высоколегированной стали перпендикулярно направлению сварки под углом 20-40 к горизонтальной плос0 кости, а на кромке углеродистой стали выполняют скос под углом 30-40 .

На чертеже изображена схема реализации способа сварки разнородных сталей.

Электродная проволока 1 подается на высоколегированную сталь 2 перпендикулярно направлению сварки, углеродистая сталь 3 имеет скос кромки под углом 30-40 к горизонтальной плоскости. Под теми же углами элект- родная проволока подается на высоколегированную сталь. Таким образом, присадочный металл одновременно наплавляется на углеродистую сталь и проплавляет кромку высоколегированной стали.

Предлагаемый способ позволяет отказаться от использовчния высоконикелемолибденовых дорогостоящих сварочных проволок за счет одновременного глубокого проплавления высоколегированной стали и минимальноСогласно принятым нормам, во избежании диффузии углерода в высоколегированный наплавленный металл, содержание никеля в шве не должно быть менее 83. Этим условиям удовлетворяет металл шва, полученный при наклоне о о электроца под угло л 30 и 40 . При го проплавления углеродистой кромки при ее наплавке.

Предлагаемый способ осуществЛяется следукщим образом.

Используют сочетания пластин толщиной 12 мм из стали 12Х18Н10Т со сталью марки 16ГС и толщиной

45 мм из стали.07Х17Н13М2Т со сталью марки 20К. На пластинах из углеродистых сталей снитлают симметричные

1О двухсторонние фаски под углом 25О, ЗОО, 40, 45О с притуплением 2 мм.

Сборка всех пластин под сварку проводится с зазором О+2 мм. Для сварки используют проволоку марки

Св-07Х25Н12Г2Т и флюс марки АН-26.

1э Сварку образцов толщиной 12 мм выполняют проволокой диаметром 3 мм, образцов толщиной 45 мм — диаметром 4 мм. Учитывая эффект давления сварочной дуги, сварочная проволока

2О подается в разделку-перпендикулярно к направлению сварки, под углом 25О, 30, 40, 45 к горизонтальной плоскости образца.

Применение такого технологического приема сварки обеспечивает получение металла шва, в состав которого входит в основном металл присадочной проволоки и металл расплавляемой высоколегированной кромки.

Химический состав металла шва и наличие дефектов в зависимости от угла наклона электрода представлены в таблице.

Несплавленные по кромке

0,08 Несплавленные по кромке меньшем угле наклона не обеспечива60 ется надежное сплавление наплавленного металла с углеродистым, при боль шем — увеличивается проплавление углеродистого металла и уменьшается доля высоколегированного металла в ме65 |талле шва.

829364

Формула изобретения

Составитель. A. Гаврилов

Техред Т. Иаточка Корректор Н. Бабинец

Редактор П. Коссей

Заказ. 2738/20 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Х<-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Результаты механических испытаний сварных соединений показали, что они отвечают требованиям PTN 26-298-78

"Сосуды и аппараты сварные стальные", "Соединения из разнородных сталей".

Использование предложенного способа сварки разнородных сталей позволяет снизить трудоемкость работ в 1,5-2 раза, повысить качество сварных соединений, экономить дорогостоящие высоконикелевые сварочные проволоки за счет замены высоколегярованной проволоки с содержанием никеля более,-25% на сварочные проволоки с содержанием никеля 12-13% °

Способ автоматической сварки разнородных сталей, включающий подачу высоколегированной проволоки и выполнение скоса на одну из кромок сварного соединения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения и повышения производительности сварки, подачу сварочной проволоки проводят на кромку высоколегированной стали перпендикулярно направлению сварки и под углом 30-40О к горизонтальной плокости, а скос выполняют íà кромке углеродистой стали под углом равным

30-40

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент "Японии 9 50-39614, кл. 12 В/12, 1975.

2. Авторское свидетельство .СССР

Р 316543, кл. В 23 К 9/16, 1968 (прототип).