Способ изготовления неразъемного соединения Советский патент 1992 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к сварке дета лей из сталей разных структурных классов и может быть использовано при изготовлении изделий ответственного назначения, в частности рабочих колес гидротурбин.

Целью изобретения является повышение качества и работоспособности сварного соединения деталей из разнородных сталей.

На фиг.1 и 2 предсталены стыковые со единения с односторонней и двусторонней разделкой кромок соответственно: на фиг.З - тавровое соединение.

Способ заключается в том, что выполняют сварку двух деталей из высоколегированной стали 1 и из низколегированной стали 2.

Центральную часть 3 шва выполняют с применением сварочных материалов с низким уровнем легирования, а периферийную часть 4 сварного шва выполняют из более высоколегированного материала. Толщину центральной части сварного шва у кромки детали из менее легированной стали выполняют равной 100% общей толщины шва и постепенно уменьшают до 40-60% общей толщины шва у кромки детали из более легированной стали.

При толщине центральной части шва у кромки детали из более легированного металла менее 40% от общего сечения шва не только снижается работоспособность Сварной конструкции, а, кроме того, при тамэм

VI

О

со со

N3 СО

выполнении неразъемного сварного соединения неоправданно повышается расход высоколегированных сварочных материалов, что приводит к снижению экономических показателей сварки.

При толщине центральной части шва у кромки детали из более легированного материала более 60% от общего сечения шва резко снижается работоспособность сварной конструкции, по сравнению со сварной конструкцией, выполненной по предлагаемому способу, так как в этом случае при знакопеременном изгибе усталостная прочность сварного соединения в целом будет определяться прочностью зоны сварного соединения с хрупкими прослойками в наиболее опасном сечении.

Целесообразность увеличения толщины центральной части сварного шва, выполняемой у кромки детали с меньшим легированием, до 100% обусловлена тем, что только в этом случае удается избежать .расположения линии сплавления материалов с различным уровнем легирования перпендикулярно оси шва (изделия), и тем самым повысить работоспособность и качество сварного соединения.

Пример. Способ реализован при изготовлении опытных сварных соединений заготовок из стали 06Х12НЗД с заготовками из стали 20ГСФ. Толщина заготовок и, следовательно, толщина шва составляют 100 мм,

Сварку центрального участка шва выполняют электродами УОНИ 13/55, применяемыми два сварки однородных сварных соединений 209 ГСФ и позволяющими получить наплавленный металл, аналогичный по уровню легирования стали 20ГСФ.

Со стороны заготовки из менее легированной стали заполнение разделки осуществлено на всю толщину шва. У кромки детали из более легированной стали толщину центрального участка шва выполняют равной 10,20,30-70 мм, что составляет соответственно 10,20,30-70% толщины шва. Затем разделку заваривают на полное сечпние электродами марки ЦЛ-51, позволяющими получить наплавленный металл, аналогичный стали 06Х12НЗД, и применяемыми для

сварки однородных сварных соединений деталей из этой стали.

После сварки проводилась термообра ботка (отпуск) сварных соединений. Из сварных соединений изготовлены образцы для

исследования свойств, Результаты устало- стных испытаний показали, что наиболее эффективно центральную часть шва выполнять с толщиной этого участка у кромки детали из более легированной стали в

пределах 40-60%. При этом предел выносливости сварного соединения может быть получен не только более высоким, чем при сварке с применением высоколегированных сварочных материалов, но и выше, чем

при сварке известным способом.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество сварных соединений, их рабо- тоспособность и уменьшить расход высоколегированных сварочных материалов.

Формула изобретения Способ изготовления неразъемного соединения деталей из разнородных сталей сваркой, при котором сварной шов выполняют из двух участков неравномерной толщины из материалов с различным уровнем легирования, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и работоспособности сварного соединения, центральный участок шва выполняют из материала с уровнем легирования, соответствующим уровню легирования менее легированной стали, а его толщину у кромки детали из этой стали берут равной 100% толщины всего

шва и равномерно уменьшают эту толщину до 40-60% толщины шва у кромки детали из более легированной, стали, а периферийные участки шва выполняют из материала с уровнем легирования, соответствующим

уровню легирования более легированной стали.

13 2Ц

з ч

Изобретение относится к сварке, а именно к сварным соединениям деталей из сталей разных структурных классов, и может быть использовано при изготовлении изделий ответственного назначения, в частности рабочих колес гидротурбин в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества и работоспособности сварного соединения деталей из разнородных сталей. Способ состоит о том, что сварной шов выполняют в два слоя, причем центральную часть шва выполняют из материала с уровнем легирования, аналогичным уровню легирования мен ее легированной стали, толщину ее выполняют равной 100% толщины шва у кромки детали из менее легированной стали и равномерно уменьшают до 40-60% толщины шва у кромки детали из более легированной стали Периферийные части шва выполняют с применением сварочных материалов с уровнем легирования, аналогичным уровню легирования более легированной стали. Применение данного способа позволяет исключить появление хрупких интерметаллид- ных прослоек, что позволяет повысить качество и работоспособность сварных соединений при одновременном уменьшении расхода высоколегированных сварочных материалов. 3 ил. ел С

Риг.З