Способ контактной стыковой сварки оплавлением деталей из ферритно-аустенитных сталей Советский патент 1992 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением преимущественно деталей из ферритно-аустенитных сталей.

Известен способ сварки труб для ферритно-аустенитных нержавеющих сталей с оплавлением и осадкой на 1 /4 толщины кромок в среде инертного газа. После сварки сварное соединение подвергают термической обработке с целью повышения вязкости, .пластичности и коррозионной стойкости.

Недостатком известного способа сварки труб из ферритно-аустенитных сталей является применение инертного газа и дополнительного нагрева стыка после сварки.

Целью изобретения является упрощение технологии сварки.

В описываемом способе контактной сть1ковой сварки при котором детали из ферритно-аустенитной стали оплавляют и осаживают на воздухе, припуск на оплавление

устанавливают равным толщине свариваемых деталей, величину осадки устанавливают в 1,0...2,0 раза меньше припуска на оплавление в зависимости от толщины деталей, а после сварки соединение подвергают ускоренному охлаждению со скоростью более 25°С/с.

Величина припуска на оплавление является показателем характеризующим температурное поле на свариваемых торцах деталей. Установлено, что при сварке ферритно-аустенитных сталей оптимальная величина температурного поля образуется в том случае, когда припуск на оплавление равен толщине детали. Если припуск на оплавление меньше толщины металла, то это может привести к появлению дефектов по зоне соединения. В случае увеличения припуска на оплавление сверх этой величины возможно понижение механических свойств сварного соединения.

Изменение пределов величины осадки в 1,0...2.0 раза меньше припуска на оплазление объясняется большим диапазоном изменения припуска.на оплавление в зависимости от свариваемых толщин ферритно-аустенитных сталей, например от 4 до 30 мм. Для сварки деталей толщиной 4 мм применяется коэффициент ,1, а для деталей толщиной 30 мм применяется коэффициент 1,9-2. Уменьшение коэффициента приводит к чрезмерному увеличению величины осадки и снижению качества сварного соединения. Увеличение коэффициента приводит к снижению величины осадки и появлению дефектов в зоне соединения.

Выполнение этих требований к режиму контактной стыковой сварки ферритно-аусгенитных сталей дозволяет получить высокое качество сварного соединения и механические свойства, в том числе и ударную вязкость при положительных температурах. Однако при испытании образцов на ударную вязкость при отрицательных температурах эти значения уменьшаются.

Применение ускоренного охлаждения сварного соединения после сварки позволило повысить уровень значений ударной вязкости при отрицательных температурах до требуемого уровня, за счет измельчения зерна в зоне соединения.

Наибольший эффект от применения ускоренного охлаждения наблюдается при скоростях охлаждения выше 25°С/с. Дальнейшее повышение скорости охлаждения не приводит к заметному повышению ударной вязкости-, но при этом усложняется оборудование для ускоренного охлаждения стыков.

Примером конкретного применения способа контактной стыковойсварки оплавлением деталей из ферритно-аустенитных сталей является сварка трубХ 14 мм с толщиной стенки 10 мм из стали 08Х22Н6Т на сварной машине К584М.

Способ контактной сварки реализуется следующим образом. Свариваемые трубы подготавливают к сварке, вставляют в зажимы машины, зажимают и в соответствии с рекомендациями способа определяют следующий режим сварки: припуск на оплавление 10 мм; величина осадки - 7,7 мм, напряжение холостого хода 7 В; скорость сближения начальная - 0,25 мм/с; скорость сближения конечная-2,7 мм/с; время свар-ки 50 с.

После сварки осуществляют ускоренное охлаждение стыка со скоростью более 25°С/с с помощью водо-воздушной смеси по линейному закону до температуры 300°С. Металлографические исследования показали отсутствие в зоне соединения какихлибо дефектов.

Механические свойства сварных соединений труб находятся на высоком уровне, в том числе и ударная вязкость при отрицательных температурах.

Контроль за осуществление способа производился по записям параметров режима сварки и ускоренного охлаждения.

Формула изобретения Способ контактной стыковой сварки оплавлением деталей из ферритно-аустенитных сталей, при котором детали оплавляют и осаживают в определенной среде, а затем сварное соединение подвергают дополнительной обработке, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения технологии сварки,

детали оплавляют и осаживают на воздухе, припуск на оплавление устанавливают равным толщине свариваемых деталей, величину осадки устанавливают в 1-2 раза меньше припуска на оплавление в зависимости от

толщины деталей, а после сварки соединение подвергают ускоренному охлаждению со скоростью более 25°С/с.

Использование: при контактной стыковой сварке оплавлением ферритно-аусте-нитных сталей. Сущность изобретения: при контактной стыковой сварке оплавлением деталей из ферритно-аустенитных сталей припуск на оплавление устанавливают равным толщине свариваемого металла. Величину осадки устанавливают в 1,0...2,0 раза меньше припуска на оплавление в зависимости от толщины металла. После сварки сварное соединение подвергают охлаждению со скоростью более 25''С/. Выбор оптимального режима сварки позволяет обеспечить получение качественного сварного соединения, технология сварки проста.