Способ электрошлаковой сварки Советский патент 1980 года по МПК B23K25/00 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

1

Изобретение относится к области соединения металлов и сплавов с помощью электрошлаковой сварки и может быть использовано в машиностроении для сварки крупногабаритных изделий с большим поперечным сечением соединяемых поверхностей.

Известен способ сварки изделий с большим поперечным сечением свариваемых поверхностей, который выполняют с помощью электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком или пластинчатым электродом, заполняя зазор -между деталями присадочным металлом сразу по Всему сечению 1. Недостатком его является то, что швы, выполненные по такой технологии, имеют ярковыраженную крупнокристаллическую структуру и, как правило, нуждаются в последующей термообработке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ электрошлаковой сварки, пР имущественно крупногабаритных изделий большой толщины, при котором разделку -стыка выполняют в виде ряда отверстий, образованных пазами на стыкуемых кромках с перегородками из основного металла между ними, а

2

заварку отверстий производят с рас плавлениемперегородок 2.

Однако нерегламентированная строго очередность заварки отверстий может привести к тому, что некоторые швы не получают термообработки. Кроме того, если начинать заварку каждого следующего отверстия только после того, как закончена, заварка предыдущего, то при этом резко снижается производительность, а при выполнении швов большой протяженностив массивны деталях начало шва в ранее заваренном отверстии и прилегающие к нему зоны, в результате интенсивного теплоотвода в изделие быстро охлаждаются до таких температур, при которых в них происходят все структурные превращения вплоть до мартенситных, что при сварке сталей с повышенным содержанием углерода может привести к трещинообразованию.

Целью изобретения является повышение производительности и качества, увеличения объема термообработки металла сварного соединения и замедление скорости его охлаждения.

В предлагаемом способе это дости гается за счет того, что разделку стыка выполняют в виде нечетного числа отверстий, заварку которых производят, начиная, одновременно с двух крайних отверстий в направлении к середине сечения шва или начиная с центрального отверстия в направлении крайних. Каждую последуйщую пару отверстий разделки при этом начинают варить с интервалом времени, в течение, которого нижняя часть шва в предыдущей паре отверстий охладится до температуры точки At . При заполнении разделки от краев к середине сечения крайние отверстия начинают варить одновременно, а при заварке от середины к краям первым начинают варить центральное отверсти а потом остальные в направлении край них с указанным интервалом времени. 1ри такой схеме заполнения разделки значительно повысится производительность, а движение шлаковых ванн в изделии -последовательно друг за другом с интервалом времени, в течение которого предыдуший шов не успевает остыть ниже температуры точ ки A(j , увеличивает объем-и эффективность термообработки наплавленного металла в предыдущих отверстиях и прилегающих к ним зонах, а также замедляет их скорость охлаждения и снижает вероятность образования мартенситных структур. На чертеже изображена схема заполнения разделки стыка присадочным металлом-, где: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7номера отверстий разделки сечения, 8- плавящиеся мундштуки; 9 - выходной карман; Ю - водоохлаждаемые пластины; 11 - соединяемые детали; 12 - перегородки из основного металла; 13 - заходной карман. Разделка стыка соединяемых деталей 11 производится в виде нечетного числа прямоугольных или цилиндрических отверстий 1-7, между которыми оставляются промежутки из основного металла (перегородки 12). На собранный под сварку стык устанавливаются ..заходные 13 и выходные 9карманы для разводки шлаковых ван вывода швов за пределы изделия, а также водоохлаждаемые пластины 10 для формирования боковых швов. Далее отверстия заваривают с помощью элек тропшакового процесса.. Заполнение разделки от краев к -середине сечени начинают одновременно с крайних отверстий 1 и 7.Через некоторый пром жуток .времени, в течение которого .сварн-ые швы в этих отверстиях дости гнуты Ъйсоты Н, а их нижняя часть п этом успеет охладиться до температуры порядка точки Аг , начинают зава ку двух следующих отверстий 2 и 6, прерывая,сварочного процесса в отверстиях 1 и 7. После того как температура нижней части швов в отверс тиях 2 и 6 упадет до точки Api , т.е их высота будет равна Н, а шов в отверстиях 1 и 7 равен 2 Н, начинают заваривать отверстия 3 и 5, В момент, нижняя часть швов в этих отверстиях охладится до температуры порядка точки Aг , т. е. их высота будет равна ЗН, начинают варить центральное отверстие 4. При сварке от середины сечения к краям первым начинают варить центральное отверстие 4, а остальные в направлении краев последовательно с интервалом времени, при котором нижняя часть предьщущего шва успеет Ьхладиться до температуры порядка точки Аг . Нечетное количество отверстий в разделке позволяет получить при сварке от краев к середине нетермоотработанным только один шов в центральном отверстии 4, а при сварке от середины к краям нетермообработанным останутся два крайних шва в отверстиях 1 и 7. В процессе заполнения разделки при заварке каждого предыдущего отверстия перегородка в направлении последующего отверстия расплавляется только час-тично, а при заварке последующего отверстия переплавляется полностью, при этом образуется монолитное сварное соединение. Применение предлагаемого способа позволит за счет одновременного ступенчатого движения щлаковых йанн в изделии значительно повысить производительность при сварке изделий с большим сечением свариваемых поверхностей отдельными участками и за счет сопутствующей термообработки улучшить качество получаемых сварных соединений. Формула изобретения Способ электрошлаковой сварки, преимущественно крупногабаритных изделий большой толщины, при котором разделку стыка выполняют в виде ряда отверстий, образованных пазами На стыкуемых кромках с перегородками из основного металла между ними, а заварку отверстий производят с расплавлением перегородок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества, увеличения объема термообработки металла сварного соединения и замедления скорости его охлаждения, разделку стыка выполняют в виде нечетного числа отверстий, заварку которых производят, начиная одновременно с двух крайних отверстий в направлении к середине сечения шва или начиная с центрального отверстия в направлении крайних, при этом каждую последующую пару отверстий заваривают с интервалом времени, в течение которого нижняя часть шва в предьвдущей паре отверстий охладится до температуры точки Anj .

Исгочники информации, принятые во внимание при экспертизе

10

техники, М., 1977. с. 63-64.

12