Способ сварки термоупрочненных сталей Советский патент 1982 года по МПК B23K28/00 

( СПОСОБ СВАРКИ ТЕРМОУПРОЧНЕННЫХ СТАЛЕЙ

t

Изобретение относи тся к области производства сварных конструкций из высокопрочных термоупрочненных сталей .

Известен способ сварки, который предусматривает охлаждение всей з.т.в. в процессе сварки и после.ее окончания l. Этот способ неприне ним для соединения высокопрочных сталей (Cfg 1200 МПа), так как для получения достаточной пластической деформации требуется разогрев центральной части сварного соединения до температур, превышающих нижнюю границу температурного интервала хрупкости (2i 1100-1200 С). Ускоренное охлаждение при таких температурах нагрева приводит к образованию горячих трещин и равнопрочность сварных соединений основного металла не достигается.

Таким образом, способ не позволяет получить качественные сварные

2

соединения из термоупрочненных сталей прочностью более 900 МПа.

Наиболее близким к изобретению является способ сварки термоупрочненной стали заключающийся в получении сварного соединения контактной стыковой сваркой с последующим ускорением охлаждения зоны сварного соединения 2 .

to

При такой обработке центральная часть стыка, нагретая выше температуры Аст,(примерно ) , закаливается в процессе ускоренного охлажде.ния, а области разупрочнения, которые образуются на участках, нагретых до 900-500 С, располагаются по обе стороны от закаленной центральной части стыка. Вследствие небольшой

JJJ протяженности этих участков их пониженная прочностЕ практически не сказывается на работе сварного соединения термически удрочненной арма-. туры с прочностью 900-1200 МПа.

Недостатком этого способа является неприменимость его для термоупрочненных сталей с прочностью выше 1200 МПа. Ускоренное охлаждение по данному способу производится примерн через 2,5-3,5 с после выключения сварочного тока, при этом протяженность участков разупрочнения (интервал температур ) чрезмерна и равнопрочность сварного соединения и основного металла не достигается. Сокращение интервала времени между выключением сварочного и началом ускоренного охлаждения до 0,51,0 с хотя и сводит протяженность участков разупрочнения к минимуму, не дает, положительного эффекта,так как приводит к появлению горячих тре;щин в центральной части стыка, имеющей на момент ускоренного охлаждения чрезмерно высокую температуру С- .

Целью изобретения является обеспеченке равнопрочностисварного соединения и основного металла.

Для достижения этой цели по способу сварки термоупрочненных сталей, заключающемуся в получении сварного соединения контактной стыковой сваркой с последующим ускоренным охлаждением зоны сварного соединения, сначала охлаждают периферийные участки, а затем центральный участок сварного соединения.

Причем охлаждение периферийных участков, нагретых до температуры,не выше А, производят непосредственно после получения сварного соединения, а охлаждение центрального участка производят после снижения его максимальной температуры ниже температурного интервала хрупкости.

Разделение ускоренного охлаждения на два этапа позволяет за счет проведения первого этапа охлаждения блоки ровать распространение тепла в стороны от линии сплавления и тем самым свести протяженность участков разупрочнения к минимуму.. Это предотвращает появление горячих трещин за счет охлаждения центральной части сварного соединения в момент достижения ею температуры, при которой горячие трещины не образуются.

Предложенным способом была сварена партия образцов термически упрочненной арматуры железобетонных конструкций диаметром 1 мм с прочностью 1250-1300 МПа. Сварка проводилась

на контактной стыковой машине МСМУ150 М методом непрерывного оплавления. Режим сварки имел следующие парметры: установочная длина - 50 мм, величина оплавления - 12,5 мм, величина осадки (общая) - 7 мм, величина осадки под током - 1,5 мм, ступень трансформатора - Ц, положение вариатора - 1 Ускоренное охлаждение водой проводили непосредственно после выключения сварочного тока при помощи спрейера со щелью, через которую сварное соединение вводится в рабочую зону спрейера. На первом этапе проводили охлаждение периферийных участков сварного соединения на расстоянии 5-8 мм от линии оплавления, а через 0, с после начала первого этапа начинали охлаждение и центрального участка. Разделение охлаждения осуществлялось за счет конструкции спрейера, имеющего центральную секцию, изолированную от периферийных. Вода в центральную секцию подавалась после выдержки необходимого интервала времени после начала охлаждения периферийных участков сварного соединения, в данном случае через 0, с. Для улучшения пластически свойств сварные соединения после охлаждения подвергались низкому отпуску при .. При испытаниях на растяжение 70% сварных образцов были равнопрочны основному металлу, а минимальная прочность сварных соединений была не менее 97 от прочности основного металла.

Применение предлагаемого способа в народном хозяйстве для сварки термоупрочненной арматуры с прочностью 1200-1 00 МПаг позволит организовать ее безотходную заготовку на заводах железобетонных изделий и использоват ее в длинномерных железобетонных конструкциях.

Формула изобретения

5 Э255926

щ и и с я тем, что охлаждение пери-принятые во внимание при экспертизе

ферийных участков, нагретых до темпе-1. Авторское свидетельство СССР

ратуры не выше АСЗ проводят непос-fP , кл. В 23 К 19/00.

редственно после получения-сварного5 2. О.А. Бакши и др. Технология

соединения, а охлаждение центрально-сварки термоупрочненной,арматуры

го участка проводят после-.сниженияжелезобетонных конструкций. Сварочего максимальной температуры ниже ,ное производство, 1977 № 9, с. 8температурного интервала хрупкости.10 (прототип).