Способ термической обработки сварных соединений Советский патент 1993 года по МПК C22F1/18 B23K15/00 

Изобретение относмтсл к термической бработке сварных соединений сплавов из снове циркония.

Известен способ термической обработи сварных соединений сплаоов на основе диркония, при котором осуществляют нарев до температуры выше а -области и ох1аждение температуры, а затем отжиг в г-области.

Недостатком данного способа является низкая температура нагрева, которая малоффективна длй.устраненил дефектов струкурного состояния зоны соарного оединения, нагреваемой при сварке до емпературы 900°С и выше, так как улучшение антикоррозионных и пластических свойств незначительно даже при подборе оптимальной скорости охлаждения из-за,, различного растворения легирующих элементов и примесей в а- и /3-фазах.

Целью изобретения является повыщение коррозионной стойкости и пластичностисоединения,полученного электронно-лучевой сваркой,

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют предварительный нагрев зоны соединения до температуры 900-1 расфокусированным электронным лучом диаметром (0,5-1,0)6 с током луча на 80% меньще тока сварки, при этом осуществляют относительное перемещение луча и

rj

изделия со скоростью v (см/с), где

В - ширина зоны соединения,

Сварное соединение на мз,целии, выполненное .электронно-лучевой сваркой. подвергают термообработке. Сначала производят предварительный нагрев зоны соединения до температуры 900-1700°С расфокусированным электронным лучом диаметром (0,5-1,0) 8 с током луча на 40-80% меньще тока сварки, при этом осуществляют относительное перемещение луВ

(с м/с).

ча и изделия со скоростью v --

1 -5

где В - ширина зоны соединения. После этого производят нагрев до температуры выше а -области и охлаждение до комнатной температуры, s; затем отжиг в «-области.

Это позволяет повысить качество сварных соединений из сплавов на основе циркония при сварке электронным лучом за счет того, что при повторном нагреве до температуры 900-1700°С зоны соединения, нагреваемой в процессе сварки до температуры р -области и зыше, происходит перестройка дендритной структуры в структуру.

содержащую равноосные зерна, что повышает пластичность этой зоны, однопременно происходит распад с/ -фазы,

появившейся в результате спарки, что улучшает равновесность фазового состава этой же зоны соединения, благодаря чему повышается коррозионная стойкость.

П р и м е р. Образцы труб 084 х 4 мм

из сплава Zr + 2,5% Nb свариоали встык электронным лучом о вакууме. Режим сварки: ускоряющее напряжение 20 кВ, ток луча 75 мА.

При сварке снимали термический цикл

с помощью термопар или оптического пирометра, после сварки изготовляли макрошлифы. Сопоставляли термический цикл и макроструктуру и определяли ширину зоны,

нагреваемой до температуры начала / -области (860-900°С) и выше, которая равна 0,9 см.

Определяли скорость перемещения

сварного соединения при термообработке

лучом по фор;-.1уле

В

-|--5 ()выбирали 31- аменатель равным 3,

0.9 (см) „ „ , V -3 см/с, о(Су

определяли диаметр луча, равный 0,75 В (0,68 см). Определяли величину тока при тер.мообработке лучом; сваривали образец в припэде1чном выше , уменьшали ток

луча до 15 мА, что составляет 20% от тока сварки; изменяя ток фокусировки, устанавливали диаметр луча равным 0,9 см; устанавливали скорость относительного

перемещения луча и сьарного соединения трубы 0,3см/с: увеличивали ток луча до значения, при котором на расстоянии -у 0,45

см от оси шва .максимальная температура составляет 900-950 С (определяли по пирометру в процессе нагрева и макрошлифам), а в центре шва температура не должна прев.ыи1ать 1700°С. 8 данном примере ток луча раке.н 24 м.А, при этом температура на границе зоны шириной 0.9 см равна 920°С, а в центре шва .

В том случае, когда температура на границе зоны В выше 950°С, даже при минимальном токе луча, скорость перемещения увеличивали, если происходило плавление металла о центре пятна электронного .пуча, а т(;мперату;)а нл границе зоны В равна 900-950°С, то скорость перемещения уменьшали. Уменьшали при этом и ток луча.

В выбранном режиме нагрева электромным лучом выполняли один проход, после чего ток плавно уменьшал/ до нуля.

После охлаждения сварное соединение подвергали отжигу при температуре 580 в течение 10ч,

Формула изобретения

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ сплавов на основе циркония, при котором осуществляют нагрев до температуры выше а -области и охлаждение до комнатной температуры, а затем отжиг в а -области, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионИспользование изобретения позволит повысить коррозионную стойкость и пластичность сварных соединений сплавов на осноое циркония.

(56) Авторское сзидетельстео СССР № 382755, кл. С22 F 1/18, 1.2,01.71.

ной стойкости и пластичности соединения, полученного электронно-лучевой сваркой, осуществляют предвэрителгьный нагрев зоны соединения до температуры 900 1700С расфокусированным электронным лучом диаметром (0,5 - 1,0) В с током луча на 40 - 80% меньше тока сварки, при этом осуществляют относительное перемещение луча и изделия со скоростью V В / 1 5 (см / с), где В - ширина зоны соединения.