Способ оценки склонности металлов к образованию горячих трещин при сварке

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ МЕТАЛЛОВ К ОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН ПРИ СВАРКЕ, при котором исследуемый образец проплавляют дугой , отличающийся тем, что. с целью снижения трудоемкости испытаний, производят точечные проплав.ения образца с шагом, который рассчитывают из условия исключения влияния термического цикла ранее выполненных точек на наложение последующих , причем точки выполняют с различным тепловложением путем изменения времени горения дуги в каждой последующей точке, а оценку склонности к образованию трещин производят по минимальному времени горения дуги, при котором в кристаллизующемся металле точки возникают трещины.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социдлистичесних

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1109295 з(51) В 23 К 28/00

3

f I É

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3601644/25-27 (22) 10.06.83 (46) 23.08.84. Бюл. № 31 (72) А. В. Башкатов, В. М. Плетенев, Ф. Н. Рыжков, Э. Б. Дорофеев и А. П. Игнатуша (71) Воронежский политехнический институт (53) 621.791.011 (088.8) (56) 1. Сварка в машиностроении. Справочник под ред. В. А. Винокурова, т. 3, М., «Машиностроение», с. 404 — 405 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ МЕТАЛЛОВ К ОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ ТРЕШИН ПРИ СВАРКЕ, при котором исследуемый образец проплавляют дугой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний, производят точечные проплавления образца с шагом, который рассчитывают из условия исключения влияния термического цикла ранее выполненн ых точек на наложение последуюших, причем точки выполняют с различным тепловложением путем изменения времени горения дуги в каждой последующей точке. а оценку склонности к образованию трещин производят по минимальному времени горения дуги, при котором в кристаллизующемся металле точки возникают трещины.

1109295

Изобретение относится к электрической сварке плавлением и может быть использовано для выбора металлов, преимущественно высокопрочных дисперсионно-твердеющих сплавов, наименее склонных к образованию горячих трещин при сварке.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ оценки склонности металлов к образованию горячих трещин при сварке, по которому исследуемый образец проплавляют дугой, а оценку склонности к образованию трещин производят по критической скорости сварки, при которой начинают образовываться трещины (1).

Недостаток известного способа состоит в том, что для испытаний каждой новой марки металла необходимо изготовить партию образцов со сложной разделкой под ввариваемый элемент, что значительно увеличивает трудоемкость испытаний и расход металла на образцы.

Особо возрастает трудоемкость испытаний при изготовлении таких образцов из высокопрочных дисперсионно-твердеющих литейных сплавов, не поддающихся обработке обычным режущим инструментом.

Целью изобретения является снижение трудоемкости испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки склонности металлов к образованию горячих трещин при сварке, при котором исследуемый образец проплавляют дутой, производят точечные проплавления образца с шагом, который рассчитывают из условия исключения влияния термического цикла ранее выполненных точек на наложение последующих, причем точки выполняют с различным тепловложением путем изменения времени горения дуги в каждой последующей точке, а оценку склонности к образованию трещин, производят по минимальному времени горения дуги, при котором в кристаллизующемся металле точки возникают трещины.

Технология способа состоит в том, что испытания проводят с различными тепловло кениями. Beличину тепловложения изменяот за счет изменения времени горения дуги в каждой последующей точке, при этом в каждой точке изменяется темп деформации кристаллизующегося металла. достигая в

35 одной из точек критического значения, при котором появляются горячие трещины. Время горения дуги в такой точке и принимают за показатель горячеломкости.

Возможность оценки склонности металлов к образованию горячих трещин по переменному параметру (времени горения сварочной дуги) позволяет отнести этот способ к числу количественных способов оценки.

Пример. Проводится оценка двух сплавов ВЯЛ-14 и ВНС-25 на склонность к образованию горячих трещин при сварке.

С этой целью изготовлено два плоских прямоугольных образца размером 5 X 100 X

Х !00 мм. Образцы проплавляют вольфрамовым электродом в аргоне на автомате

АЛСВ-5М.

Импульсный источник питания автомата

И!1ИД-ЗООМ за счет увеличения паузы между импульсами до 5с, позволяет выполнять точечное плавление образца с шагом межд то ками 50 мм. Энергию от точки к точке меняют за счет изменения времени горения дуги (времени импульса) от 0,3 с до

1- — 2 с при постоянных значениях сварочного тока, напряжения дуги и длины дуги (соответственно J II — — 100 А; U II = 1бВ;

= 2,0 мм) . Проплавление образца обеспечивается на величину 30 — 80% его толщины.

Закресталлизовавшиеся точки исследуют с помощью металлографического микроскопа и фиксируют наличие трещин при

70-ти кратном увеличении. Расчет энергии, вводимой в точку, производят по формуле

9=-I„u„t». (кДж) где Jell и ()св — — const, т. е. Q = f(t„„II).

Результаты исследований представлены в таблице.

Таким образом, как видно из таблицы склонность сплава ВЖЛ-14 к образованию горячих трещин при сварке в два раза выше. чем сплава ВНС-25.

Использование предлагаемого способа оценки склонности металлов к образованию горячих трещин при сварке обеспечивает снижение трудоемкости изготовления образцов за счет умсньшения механической обработки; экономию металла, что особенно важIIo при испытании дорогостоящих и тр5днообрабатываемых сплdвов.

1109295

Заклкчеиие о иа:и!ч!!и

Точки

УР

Марка спла—

Время импульса,с

Вводимая трещин энергия, Кдж ва

0,3

0,27

Трещин н« т

0,4

0,36

Есть TPl. lltttllt, Bk1-14

0,6

0,54

TPPI;!IIII !с т

0,9

1,0

Тренitiit:«т

0,27

0,3

ГР ",.Il .il т

0,36

0,4

Тpl IIII .I

0,54

0,6

I Pt Ц;lit !«!

BHC-25

0,72

Ее гl —,p«llllliit t

0,8

13

0,9

Треш;ifi и т

16

1,2

1,08

Трещин иет

Редактор Л. Шандор

Заказ 56811 11

Составитель Ю. Мельцов

Техред И. Верее Корректор И. Эрде!!и

Тираж 037 Подиисиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4