Способ сварки термоупрочненных сталей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05 ° 09. 80 (21) 2977155/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07 05.82. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 07.05.82

В 23 К 28/00

9кудвратваеи4 камвтат

ФььР до давая ваебрвтеннв и етарытиЯ (53) УДК621. 79 1. .011(088.8) (22) Авторы изобретения

Г.И. Грейз, А.В. Зернов и В.А. Чудно

4 1

d i„, 1

Государственный проектный и научно-исслеДоеееедвдкий" институт "Челябинский.ПромстройНИИпроект" (21) - Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ТЕРИОУПРОЧНЕННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области производства сварных конструкций из высокопрочных термоупрочненных сталей.

Известен способ сварки, который предусматривает охлаждение всей э.т.в. в процессе сварки и после.ее окончания )1). Этот способ неприменим для соединения высокопрочных сталей (бВ 1200 ИПа), так как для получения достаточной пластической деформации требуется-разогрев центральной части сварного соединения до температур, превышающих нижнюю границу температурного интервала хрупкости (1100-1200 С). Ускоренное охлаждение при таких температурах нагрева приводит к образованию горячих трещин и равнопрочность сварных соединений основного металла не достигается.

Таким образом, способ не позволяет получить качественные сварные соединения из термоупрочненных сталей прочностью более 900 ИПа.

Наиболее близким к изобретению является способ сварки термоупрочнен5 ной стали, заключающийся в получении сварного соединения контактнои стыковой сваркой с последующим ускорением охлаждения эоны сварного соединения (2 1.

30, При такой обработке центральная часть стыка, нагретая, выше темпера" туры Ас (примерно 900 С), закаливается в процессе ускоренного охлажде, ния, а области разупрочнения, которые образуются на участках, нагретых до 900-500 С, располагаются по обе стороны от закаленной центральной части стыка. Вследствие небольшой протяженности этих участков их пониженная прочноств практически не сказывается на работе сварного соединения термически упрочненной арма-. туры с прочностью 900- 1200 МПа.

3 92

Недостатком этого способа является неприменимость его для термоупрочненных сталей с прочностью выше

1200 МПа. Ускоренное охлаждение по данному способу производится примерно через 2,5-3,5 с после выключения сварочного тока, при этом протяженность участков раэупрочнения (интеро вал температур 900-400 С) черезмерна и равнопрочность сварного соединения и основного металла не достигается.

Сокращение интервала времени между выключением сварочного тока и началом ускоренного охлаждения до 0,51,0 с хотя и сводит протяженность участков разупрочнения к минимуму, не дает, положительного эффекта,так как приводит к появлению горячих тре,щин в центральной части стыка, имею щей на момент ускоренного охлаждения черезмерно высокую температуру (1300 С)Целью изобретения является обеспечение равнопрочности сварного соединения и основного металла.

Для достижения этой цели по способу сварки термоупрочненных сталей, заключающемуся в получении сварного соединения контактной стыковой сваркой с последующим ускоренным охлаждением зоны сварного соединения, сначала охлаждают периферийные участки, а затем центральный участок сварного соединения.

Причем охлаждение периферийных участков, нагретых до температуры,не выше А, производят непосредственно после йолучения сварного соединения, а охлаждение центрального участка производят после снижения его максимальной температуры ниже температурного интервала хрупкости.

Разделение ускоренного охлаждения на два этапа позволяет за счет проведения первого этапа охлаждения блоки" ровать распространение тепла в стороны от линии сплавления и тем самым свести протяженность участков разупрочнения к минимуму.. Это предотвращает появление горячих трещин за счет охлаждения центральной части сварного соединения в момент достижения ею температуры, при которой горячие трещины не образуются.

Предложенным способом была сварена партия образцов термически упроч-. ненной арматуры железобетонных конструкций диаметром 14 мм с прочностью

1250-1300 МПа. Сварка проводилась

5592 ф

5

t5

З5

° 0

45 на контактной стыковой машине МСМУ150 М методом непрерывного оплавления. Режим сварки имел следующие параметры: установочная длина - 50 мм, величина оплавления — 12,5 мм, величина осадки (общая) — 7 мм, величина осадки под током — 1,5 мм, ступень трансформатора - 4, положение вариатора — 1. Ускоренное охлаждение водой проводили непосредственно после выключения сварочного тока при помощи спрейера со щелью, через которую сварное соединение. вводится в рабочую зону спрейера. На первом этапе проводили охлаждение периферийных участков сварного соединения на расстоянии 5-8 мм от линии оплавления, а через 0,5- 1,0 с после начала первого этапа начинали охлаждение и центрального участка. Разделение охлаждения осуществлялось за счет конструкции спрейера, имеющего центральную секцию, изолированную от периферийных. Вода в центральную секцию подавалась после выдержки необходимого интервала времени после начала охлаждения периферийных участков сварного соединения, в данном случае через

0,5-1,0 с. Для улучшения пластических свойств сварные соединения после охлаждения подвергались низкому отпуску при 420 С.. При испытаниях на о растяжение 703 сварных образцов были равнопрочны основному металлу, а минимальная прочность сварных соединений была не менее 973 от прочности основного металла.

Применение предлагаемого способа в народном хозяйстве для сварки термоупрочненной арматуры с прочностью

1200-1400 МПа позволит организовать ее беэотходную заготовку на заводах железобетонных изделий и использовать ее в длинномерных железобетонных конструкциях. формула изобретения

1. Способ сварки термоупрочненных сталей, заключающийся в получении сварного соединения сваркой давлением с последующим ускоренным охлаждением зоны сварного соединения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения равнопрочности сварного соединения и основного метаяла, сначала охлаждают периферийные участки,.а затем центральный участок сварного соединения.

5 925592

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что охлаждение периферийных участков, нагретых до темпе-, ратуры не выше А, провадят непосредственно после получения сварного соединения,.а охлаждение центрального участка проводят после..снижения его максимальной..температуры ниже, температурного интервала хрупкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

И 344696, кл. B 23 K 19/00.

5 2. О.А. Бакши и др. Технология сварки термоупрочненной, арматуры железобетонных. конструкций."Сварочное производство", 1977, У 9, с. 810 (прототип).

Заказ 4710/2 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Т. Сорокина

Редактор Л.утехина Техред Т. Фанта Корректор B.Синицкая