Способ сварки с подогревом Советский патент 1987 года по МПК B23K28/00 

Изобретение относится к сварке, в частности к многопроходной односторонней сварке металла большой толщины, выполняемой с подогревом, преимущественно перед возобновлением сварки соединений, остывших до минусовой температуры окружающего воздуха, и может найти применение при производстве толстостенных конструкций либо при выполнении ремонтно-восстанови- тельных работ на вышедших из строя конструкциях.

Цель изобретения - повышение качества сварки..

с

На чертеже представлено заваривае

мое стыковое соединение большой тол-

щины с односторонней разделкой и рас положение нагревательных средств.

Пример. Необходимо возобцо- вить сварку соединения 1 толщиной

40 мм из стали 14Х2гаР (G .700 Ша).

t

Сварное соединение было заварено на половину сечения 2 и остыло до температуры окружающего воздуха (-40°С) Тип односторонней разделки - в замок, при которой в.корне шва имеется концентратор напряжений. Место первоначального расположения нагревательных средств 3 определяют по формуле

t дTa/VK-S ;

где I - расстояние от линии сплавления , см;

Т - перепад температур по толщине сварного соединении, С;

а - коэффициент температуропроводности,

S - толщина сварного соединения см;

V - скорость нагрева, °С/ч;

К - переводной коэффициент, 1/см.

Экспериментальным путем установлено, что оптимальная величина перепада температур по сечению не должна превышать 50-60°С. Коэффициент теьтературопроводности для низколегированных сталей равен 320 . Рекомендуемая скорость нагрева составляет 20 С/ч. Переводной коэффициент К принят равным 2,5 1/см. Тогда I 24 см.

После того, как градиент температур между верхней и нижней плоскостями нагреваемой заготовки составил 50 С (замеры температур осуществляли контактной термопарой), нагрева

тельные средства переместили к краям

разделки 4 и осуществили подогрев

до ()0°С, а затем возобновили сварку.

to

Влияние скоростей нагрева и неравномерность распределения температур изучали, путем нагрева образцов из I стали 14Х2ГМР, имевших неполностью заваренную разделку типа в замок. Нагрев осуществляли газокислородным пламенем (см. таблицу).

Наличие трещин при возобновлении подогрева

5

0

5

300

200

100

80

60

40

30

20

150

135

123

100

80

70

60

50

Есть трещина

То же

Надрывы

Трещины отсутствуют

То же

Из таблицы и приведенного примеа следует, что повышение качества сварки, выражающееся в отсутствии трещин, возможно благодаря предлоенной последовательности технологических приемов и установленной зависимости, что по достижении равномерного распределения тепла по толщине сварного соединения температура должна быть ниже заданной на 50- 60 С, после чего продолжают подогрев до температуры, указанноз в техпроцессе.

Осуществление сварки с подогревом позволит значительно повысить качество сварных изделий, сократить простои дорогостоящего оборудования, сэкономить затраты на ремонтные работы.

Формула изобретения

Способ сварки с подогревом деталей, преимущественно из низколегированных сталей, при котором нагревательные средства расдолагают по обе стороны разделки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки после полного остывания незаваренной до конца разделки, нагревательные средства при повторном нагреве располагают от разделки на расстоянии

Г &T-8./V-K-S ,

где ДТ - градиент температур по толщине сварного соединениям ; а - коэффициент температуропроводности, S - толщина сварного соединения , см; V - скорость нагрева, °С/ч;

К - перводной коэффициент, 1/смj осуществляют нагрев до состояния, при при котором градиент температур между верхней и нижней плоскостями нагреваемых узлов не превьшает 60 С, а затем перемещают нагревательные средства к краям разделки и продолжают подогрев до требуемой температуры.

Изобретение относится к области сварки, в частности к многопроходной сварке металла большой толщины, выполняемой с подогревом преимущественно перед возобновлением сварки. Целью изобретения является повышение ка-. чества сварных изделий. Нагревательные средства располагают по обе стороны разделки, и повторный нагрев после полного остывания изделия производят в зонах, .расположенных от разделки на определенном расстоянии до состояния, при котором градиент температур между нижней и верхней . плоскостями нагреваемой заготовки не превьш ает 50-60 С, а затем переме- щают нагревательные средства к краям разделки и продолжают подогрев. Расстояние от разделки до места установки нагревательных средств определяется по расчетной формуле, что позволяет достичь равномерного распределения тепла по сечению и обеспечивает минимальные температурные напряжения и исключение образования трещин в корне шва. 1 ил. 1 табл. S (Л со о со оо со 05

Составитель З.Хаустова Редактор И.Рыбченко Техред Л.Олейник Корректор Л.Патай

Заказ 1252/15Тираж 976Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и ;открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4