Способ обработки сварных соединений Советский патент 1989 года по МПК B23K28/00 

Изобретение относится к сварочному производству, конкретно к способам обработки сварных соединений, преимущественно титановых сплавов, и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций в различных отраслях машиностроения и авиационной промьшшенности,

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения путем повышения пластичности.

Способ осуществляется следунщим

образом

Сначала обработке подвергают зону сварного соединения с более высокой температурой полиморфного превращения Сварное соединение нагревают и

деформируют при температуре и скорости деформации, соответствующих режиму сверхпластичности материала этой зоны о

Далее обрабатывают зону сварного соединения с меньшей температурой полиморфного превращения. Сварное соединение охлаждают и деформируют при температуре и скорости деформации, соответствующих режиму сверхпластичности материала этой зоны Общая степень деформации сварного соединения по двум режимам составляет 40-50%.

Предварительный нагрев сварного соединения осуществляют в электропечи, а деформирование проводят в штамповом блоке, установленном на гидравличесСД

ю

31509208

ком прессео Температуру в процессе деформации поддерживают автоматически индукционньм блоком совместно с преобразователем промьшленной частоты и ре- , гулятором температуры.

После обработки сварные соединения подвергают металлографическим исследованиям на оптических микроскопах и механическим испытаниям В результате JQ обработки сварных соединений титано- вых сплавов удалось устранить дефекты типа подрезов, пор, уменьшить остаточные напряжения и измельчить грубую структуру сварного шва и зоны терми- 15 ческого влияьшя до 4-8 мкм, что обеспечивает повышение пластических и прочностных свойств и, соответственно, качестйа сварных соединений,,

Две партии образцов из титанового 20 сплава ВТ-9 размером мм, толщиной 20 мм с выполненной Х-образной разделкой кромок сваривали аргоноду- говой сваркой неплавящимся электродом

25

с использованием присадочных проволок

ВТ 1-0 и ВТ20-1о Сварные образцы обоих типов подвергали горячей деформации осадкой на прессе в изотермических условиях на плоских бойках из сплава ЖС-6У„ Температуру в процессе деформации поддерживали индукционным блоком, напряжение на который подавалось с преобразователя ПСТ-60„ Нагрев образцов перед обработкой проводили в лабораторной печи до темпера- туры деформации в течение 30 мин„

Первую партию сварных образцов, изготовленных, с использованием присадочной проволоки ВТ1-0, обрабатьша- лась в следующей последовательности. Сначала деформировали сварное соединение в режиме сверхпластичности ос- новного металла, с целью обработки ЗТВ при температуре Т 900°С, скорости деформации Б что соот- ветствует режиму сверхпластичности для сплава ВТ-9, температура полиморфного лревращения для этого сплава ТПР 990°Со Степень деформации при обработке ЗТВ составила в 25%. Далее с:варное соединение подстужива- ли до температуры Т и деформировали JB режиме сверхпластичности сварного шва при , что соответствует режиму сверхпластичности для сплава ВТ1-0, использоранйрго в качестве присадочной проволоки, температура полиморфного превращения дл этого сплава , Степень де,

Q 5

0

5

0 5

0 5 0 5

формации при обработке сварного шва составила 25%„ Металлографические исследования обработанньк сварных образцов позволили установить, что в сварном шве и ЗТВ сформировалась мелкозернистая структура с размером зерна 4 - 6 МКМо

Механические испытания образцов, обработанных по предлагаемому способу, и в исходном состоянии позволили установить, что пластичность о металла ЗТВ повысилась с 7 до 10%, а в сварном шве с 18 до 25%,

Обработка в обратной последовательности по тем же режимам деформации позволила установить, что в ЗТВ наблюдается мелкозернистая структура с размером зерна 4-5 мкм, а в сварном шве наблюдается рост зерна до 20 МКМо

Вторую партию сварных образцов, изготовленных с использованием присадочной проволоки ВТ20-1 ев, обрабатывали в следующей последовательности. Сначала деформировали сварное соединение в режиме сверхпластичности сварного шва при температуре Т , скорости деформации 5( что соответствует режиму сверхпластичности для ВТ-20, температура полиморфного превращения для этого сплава составляет Т 1010 Со Степень деформации составила 20%о Затем сварное соединение подстужива- ли до Т 900°С для обработки ЗТВ в режиме сверхпластичности основного металла (для ВТ-9 Ё ,).

Металлографические исследования обработанных сварных образцов выявили, что в сварном шве и ЗТВ сформировалась мелкозернистая структура с размером зерна 6-8 мкм. Механические испытания образцов второй партии позволили установить, что пластичность S металла сварного шва возросла с 8 до 11%, а ЗТВ с 7 до 12%.

Таким образом, в результате обработки сварных соединений титанового сплава ВТ-9 наблюдается значительное измельчение грубой исходной структуры до 4-8 мкм и повьшение пластичности в среднем на 40%,

Режим и результаты обработки сварных соединен1й титановых сплавов, относящихся к различным группам, приведены в таблице

Способ позволяет повысить качество сварного соединения путем повьшения

пластичности за счет полной проработки металла сварного шва и зоны термического влияния„

Формула изобретения

пластичности, сначала пластически деформируют зоны сварного соединения с наиболее высокой температурой полиморфного превращения, а затем зоны сварного соединения с более низкой температурой полиморфного превраще- 1, Способ обработки сварных соеди- ния, причем пластическое деформиронений преимущественно из титановых вание ведут в режиме сверхпластичсплавов, включающий нагрев зоны свар- ю ности для металла обрабатываемой зоного соединения и пластическую да- ны.

формацию, отличающийся2 Способ по п,1, от л и-ч а ю

Изобретение относится к сварочному производству, конкретно к способам обработки сварных соединений, преимущественно титановых сплавов, и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций в различных отраслях машиностроения и авиационной промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений путем повышения пластичности. После сварки сначала проводят деформацию в режиме сверхпластичности металла зоны сварного соединения, температура полиморфного превращения которой выше. Далее проводят деформирование в режиме сверхпластичности зоны сварного соединения, температура полиморфного превращения которой ниже. Общая степень деформации составляет 40-50%. В результате обработки сварных соединений из титановых сплавов удается устранить дефекты типа пор и подрезов, уменьшить остаточные напряжения и измельчить структуру сварного шва и зоны термического влияния. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем повышения

ВТ20-псевдо ct-сплав

ВТ 6 ев 1010/950

ВТбС ()-сплав

ВТ.1-0

950/910

ВТ22 (ot+)-сплав

ВТ6 ев 880/950

В числителе - сварного шва, в знаменателе - ,

щ и и с я тем, что деформацию ведут с общей степенью 40оос,50%.

8

П

12 16 10 15 18 26