Способ термической обработки сварных соединений Советский патент 1990 года по МПК C21D9/50 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термической обработке сварных соединений дисперси- бнно-твердеющих низко- и среднелегированных закаливающихся сталей с температурой конца мартенситного превращения выше 150®С, имеющих в своем составе карбонитридообразующие элементы: ванадий, ниобий, алюминий.

Цель изобретения - повьщ1ение ударной вязкости при устранении образования холодных трещин.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Обработке по предлагаемому способу подвергались сварные соединения из стали 15ХГНМД, содержащей :0,18% ванадия, 9,05% ниобия, 0,15% углерода.

Критические точки этой стали: АС, -7204, Ас5 860 с, М , M« 300 C. Основной металл - термообработанный прокат fi 20 мм твердостью 320 HV и КСи 91 Дж/мм.

После сварки, когда сварной шов и ЗТВ зоны термического воздействия охладятся до температуры -.Mj,, но не ниже , осуп1ест вляют их нагрев до до температуры М(,,- (50-100 С) с помощью установки ТВЧ преимущественно частотой от 2000 до 8000 Гц или же другими локальными источниками - пламенем газовой горелки, расфокусированным электронным или лазерным лучом. Режим нагрева должен обеспечить отпуск мартенсита и не вызвать выпадения карбонитридов.

Охлаждение до температуры не ниже после сварки гарантирует от возможности образования холодных трещин. Последующий нагрев в интервал темпера-гур ,-(50 - 100) С J приводит к отпуску мартенсита, не вызывая образования карбонитридов. Отпуск мартенсита позволяет охладить сварное соединение до цеховой температуры без опасности образования хо(Л

СП

00 Х 00

сд

10

лодных трещин В обработанном таким способом сварном соединении устране- на склонность к образованию холодных трещин, а сварной шов и ЗТВ имеют высокие показатели ударной вязкости в сочетании с достаточной прочностью и твердостью.

Температура нагрева зависит от состава стали и скорости нагрева при локальной обработке. Ее значение определяют экспериментально на сварных соединениях или образцах, в которых имитируется термический цикл сварки и локальной обработки.

Конкретные режимы термообработки и свойства сварных соединений привеены в таблице. Также, в таблице указаны свойства металла после обработки по известному способу (охлаждение после сварке до 250 С, нагрев до 770 С, охлаждение).

Как следует из приведенных данных, предлагаемый способ позволяет сущестенно повысить ударную вязкость (при-2е ерно на 20-50%), исключить образова15

20

0

е

5

0

.ние трещин, что приводит к повышению эксплуатационной стойкости сварных соединений.

Предлагаемый способ может служить заключительной операцией изготовления сварных соединений без применения последующей термической обработки.

Формула изобретения.

Способ термической обработки сварных соединений, преимущественно из дисперсионно-твердеющих сталей с температурой конца мартенситного превращения вьппе 150 С, включающий охлаждение после сварки, нагрев и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости при устранении образования холодных трещин, охлаждение после сварки шва и зоны термического влияния производят до температуры М - 150 С, а нагрев осуществляют в интервале температур от М ,. до Г Ал - - (50 - ,

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термической обработке сварных соединений дисперсионно-твердеющих среднелегированных сталей. Цель изобретения - повышение ударной вязкости при устранении образования холодных трещин. Способ включает охлаждение после сварки до температуры Мк - 150°С, нагрев до Мн - [Ас 1-(50-100)°С] и окончательное охлаждение. Способ позволяет существенно (на 20-50%) повысить ударную вязкость, исключить образование трещин и повысить эксплуатационную стойкость изделий. 1 табл.

СпЬсоб

Режим термообработки

После сварки без термообработки

После сварки нагрев с 250 до , 2 охлаждение до и нагрев до

- охлаждение прсле сварки до 250°С и нагрев до (Мн на 20 с) охлаждение после сварки до и нагрев до (Ао, на 100°С) охлаждение после сварки до и нагрев до (: АС, на ) охлаждение после сварки до 150 с и нагрев до (: М,, но не ниже )

охлаждение после сварки до (;150°С) и нагрев до

охлаждение после сварки до (MV;) и нагрев до

е свойства

Ударная вязкость КСи, Дж/см

Наличие трещин в жесткой пробе

400

Трещины в зоне сплавления

63 100 106

78

102

Нет трещин

Трещины по зоне сплавл, при сварке непрокаленными электродами

1 100 г

390

охлаждение после сварки до 250 С

и нагрев до (А«, А.) 403

Примечание. - концентрация диффузионного водорода в направленном металле.

52