Способ термической обработки сварных соединений сталей Советский патент 1990 года по МПК C21D9/50 C21D1/30 

Изобретение относится к термичес- кой обработке сварных соединений сталей с разными коэффициентами термического расширения и может быть использовано в атомной энергетике и друт их отраслях народного хозяйства.

Цепью изобретения является снижение напряжений.;

Пример. Термическая обработка кольцевых сварных стыковых, соединений трубопроводов АЭС,

Образцы представляют собой трубы с наружным диаметром 196 мм, толщиг ной 12 мм и длиной 400 мм. Материал, одной из труб стыкового соединения - сталь ЭИ445, а другой - сталь

.ОХ18Н10Т. Сталь ЭИ445 имеет большую релаксационную стойкость и меньиий коэффициент тер шческого расширения (if. 1 1 - 10 1/град) . Коэффициент термического расширения стали ОХ18Н10Т - , 18-10 1/град. Корневые слои разделки выполняют ручной аргонодуговой сваркой проволокой ЭП-705 диаметром «2 мм. Заполнение разделки проводят электродами ЦТ-36 диаметром 3 мм.

Проводят нагрев сварного соединения до температуры высокого отпуска 1050-1 стали ЭИ445 с большей . репаксаднонной стойкостью. Так как сварные соединения стали ОХ18Н10Т

твА.

ЮзвЛ

imssi.

Л

ai

316

i склонны к самопроизвольному разруше- I нию в диапазоне температур от 550- | 570 до 840--860 С, то нагрев до 550- I проводят со х:коростью 80- : 100 град/ч, до температуры 840- I 860 С - со скоростью 110-130 град/ч и до 1050-1100 С - со скоростью 40-50 град/ч. Затем вьщерясивают сварное соединение при этой температуре I в течение 2 ч для релаксации напря-- жений в стали OXtSHIOT с меньшей релаксационной стойкостью, после чего ее охлаявдают до температуры 656-687 С, меньшей температуры высо1 кого отпуска стали ЭИ445 в -т: раз

iб

I (JlL JQ ft 1,6). Сталь ЭИ445

M

I при этом сохраняют при температуре I ее высокого отпуска. Скорость охлаж- I дения стали ОХ18Н10Т от температуры I 1050-1100 до 840-860°С составляет I 40-50 град/ч, а от 840-860 до 656- 687 С - 110-130 град/ч. После охлаждения стали ОХ18Н10Т до температуры 656-687 с проводят одновременное охлаждение сталей сварного соединения до комнатной температуры. Скорость I охлаждения стали ОХ18Н10Т в диапазо- Г не емператур от 656-687 до 550-570 Г составляет 110/130 град/ч, а от 550-570°С до комнатной температуры

35-55 град/ч. Скорость охлаждения : стали ЭИ445 в периоды охлаждения ста ; ли ОХ18Н10Т в 1,6 раза больше.

Нагрев сталей при проведении тер мической обработки проводят индукционным методом токами высокой частот Контроль параметров термообработки осуществляют обычными контрольными

приборами.

Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице. Снижение уровня напряжений в сварных соединениях в максимальной степени достигается при выполнении термичес1955

кой обработки предлагаемым Способом. При этом, по сравнению с известным способом в околошовной зоне с-тали с большей релаксационной стойкостью

напряжения (в абсолютных величинах) в окружном и осевом направлениях снижаются соответственно с 16 до 4 кгс/мм2 и с 10 до 2,5 кгс/мм, а

в стали с меньшей релаксационной

стойкостью - соответственно с 32,5 до 4 кгс/мм и с 10 до 2,5 кгс/мм.

.Снижение остаточных напряжений в сварных соединениях повьш1ает их эксплуатационную надежность, также практически исключается коррозионное растрескивание под напряжением.

Формула изобретения

Способ термической обработки сварных соединений сталей, одна из которых имеет большую релаксационную стойкость и меньший коэффициент термического расширения, чем другая,

включающий нагрев до температуры высокого отпуска стали с большей релаксационной стойкостью, выдержку при этой температуре для релаксации напряжений и охлаждение до комнатной температуры, отлич ающий- с я тем, что, с целью снижения напряжений, после релаксации напряжений в стали с меньшей релаксационной стойкостью ее охлаждают до температу1Хе

ры, в

Ым

раз меньшей температуры

вьиержки, после чего охлаждение сталей ведут одновременно, причем сталь с большей релаксационной стойкостью

(ХБ

охлаждают со скоростью, в - --раз

v М

большей скорости охлаждения стали, с меньшей релаксационной стойкостью, где o{g и больший и меньший. коэф- фициенты термического расширения сталей соответственно.

Предлагаемый способ

Изобретение относится к термической обработке сварных соединений сталей с разными коэффициентами термического расширения и может быть использовано в атомной энергетике и других отраслях народного хозяйства. Цель - снижение напряжений. Сварное соединение нагревают до температуры высокого отпуска стали с большей релаксационной стойкостью, после выдержки в течение времени, необходимого для релаксации напряжений в стали с меньшей релаксационной стойкостью, охлаждают эту сталь до температуры, меньшей в α_б/α_м раз температуры высокого отпуска стали с большей релаксационной стойкостью. Затем проводят одновременное охлаждение сталей сварного соединения до комнатной температуры, причем сталь с большей релаксационной стойкостью охлаждают со скоростью, в α_б/α_м раз большей скорости охлаждения стали с меньшей релаксационной стойкостью, где α_б и α_м - соответственно больший и меньший коэффициенты термического расширения сталей. 1 табл.