Способ получения сплава переменного химического состава Советский патент 1982 года по МПК B24D11/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВА ПЕРЕМЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

1

Изобретение относится к сварке, в частности к способам получения сплавов заданного переменного химсостава путем расплавления присадочных .материалов, в -качестве которых используют-сварочные флюсы, совместно с основным металлом и мо- 5 жет быть использовано преимущественно при разработке сварочных материалов и технологических процессов.

Известен способ получения сплава по выбранному измерению путем расплавления ,Q кромок двух соединяемых деталей с фиксированной границей проплавления, установленных с зазором, в который вводят содержащий регулируемые в сплаве элементы присадочный материал в виде фигурного листа, а закон изменения состава сплава 15 задают площадью поперечного сечения листа 1.

Однако данный способ не обеспечивает полного расплавления листов из тугоплав- jo ких материалов, например молибдеиа, что вызывает затекание в между деталями жидкого металла. Кроме того, применение данного способа вызывает также больщой отход дорогостоящих и дефицитных материалов, остающихся в зазоре между деталями ниже их границы проплавления.

Известен также способ получения сплава переменного химического состава с использованием легирующих элементов, введенных в присадочный материал, который подвергают переплаву сварочным электродом совместно с основным металлом и располагают под углом к направлению перемещения сварочного электрода. При этом используется присадочный материал из тугоплавких металлов, выполненный в виде фи; гурного листа с максимальной высотой, не превышающей расстояния от верхних кромок соединяемых деталей до границы их проплавления 2.

Однако известный способ требует трудоемкого технологического процесса приготовления фигурного листа с заданными размерами и определенным содержанием легирующих элементов.

Целью изобретения является упрощение технологии получения спла.ва переменного химического состава, повышение производительности процесса и уменьшение трудоемкости подбора требуемого химического состава. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения сплава переменного химического состава с использованием легирующих элементов, введенных в присадочный материал, переплавляют не менее двух присадочных материалов, в качестве которых используют сварочные флюсы, насыпанные слоями с наклонной границей раздела. Сварку производят таким образом, что дуга при своем движении пересекает границы раздела двух или нескольких флюсов с различным содержанием компонентов, при этом смешивание флюсов происходит при плавлении этих флюсов в зоне сварки с образованием шлака и шва переменного химического состава. Углы 0° и 90° дают постоянные составы. На фиг. 1 представлена примерная схема предлагаемого способа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график изменения содержания хрома в металле шва по длине шва Е. Как изображено на фиг. 1 и 2, электродная проволока 1 подается через газовый пузырь 2, при расплавлении образуется сварочная ванна 3, при этом над газовым пузырем 2 образуется слой расплавленного шлака 4. На изделие насыпается флюс 5 без окиси хрома, а сверху - флюс 6 с окисью хрома, между которыми образуется граница раздела 7. По мере перемещения элект120

40

80 Содержание 0,012 0,031 серы,% 0,01

160 200

240

280

300 рода по поверхности изделия по направлению VCB в зоне сварки образуется шлаковая корка 8, где доля флюса 6, содержащего окись хрома, увеличивается, а доля несодержащего окись хрома флюса 5 уменьшается. Поступающий в зону сварки при плавлении флюсов хром перераспределяется между металлом шва и шлаком, образуя из них сварной шов 9 переменного состава. С целью проверки возможности получения металла шва переменного состава при сварке предлагаемым способом были проведены испытания. Для испытания предлагаемого способа получения сплава переменного состава были выплавлены 2 флюса одной шлаковой системы SiO -CaFj-СаО-AljOj, в один из которых дополнительно при выплавке было введено 5°/о сернистого железа. Было исследовано изменение содержания серы в металле шва при сварке стали 22К проволокой марки СЬ-08ГС. Общая длина шва составляла 300 мм. Угол раздела флюсов без и с 5% сернистого железа составлял около 20°. После выполнения сварки из центральной части наплавленного валика отбиралась стружка для определения содержания серы. Изменение содержания серы в иаплавленНОМ металле по длине наплавки приведено в таблице. В качестве нулевой точки отсчета принято начало шва, сваренного под флюсом без сернистого железа. 0,044 0,057 0,061 0,077 0,078

Приведенные данные подтверждают возможность получения шва переменного состава при сварке по предлагаемому способу и позволяют значительно сократить количество необходимых опытов, повышая одновременно чистоту проводимого эксперимента. Использование предлагаемого способа получения сплавов переменного состава по сравнению с известным повышает производительность процесса получения состава, аь также позволяет упростить технологию изготовления присадочных материалов и сни зить расход дефицитных материалов (титана, вольфрама и т.д.). Формула изобретения Способ получения сплава переменного химического состава с использованием легирующих элементов, введенных в присадочный материал, который подвергают пер)еплаву сварочным электродом совместно с основным металлом и располагают под углом к направлению перемещения сварочного электрода, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повыщения производительности процесса и уменьщения трудоемкости подбора требуемого химического состава, переплавляют не менее двух присадочных материалов, в качестве которых используют сварочные флюсы, насыпанные слоями с наклонной границей раздела. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 500930, кл. В 23 К 9/04, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 642101, кл. В 23 К 9/04, 1977 (прототип).

-j Фиг.1

А-А

Фиг.2

ГГт7

ffff

WO2ОО

Фиг.Ъ