Способ сварки сталей под флюсом

 

СПОСОБ СВАРКИ СТАЛЕЙ ПОД ФЛЮСОМ, при котором во флюс добавляг ют сухую углекислоту, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сварного ссгединения, повьшения вязкости металла шва и околошовной зоны при сварке термоупрочненной стали путем охлаждения сварочной ванны и сварного соединения в процессе существования ванны, ее кристаллизации и охлаждения в интервале температур 800-500°С и повьппения производительности сварки, сухую углекислоту добавляют во флюс в количестве, определяемом из соотношения т,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1263471

А1 (50 4 B 23 К 9/18, 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j (21) 3912348/25-27 (22) 18.04.85 (46) 15,10.86. Бюл. Р 38 (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.O.Ïàòîÿà (72) А.Е.Аснис, Г.А.Иващенко, Ю.В.Демченко и В.А.Веселов (53) 621.791.75.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 261604, кл. В 23 К 9/16, 24. 11.69. (54)(57) СПОСОБ СВАРКИ СТАЛГЙ ПОД

ФХЙОСОМ, при котором во флюс добавля": ют сухую углекислоту, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения, повышения вязкости металла шва и околошовной зоны при сварке териоупрочненной стали путем охлаждения сварочной ванны и сварного соединения в процессе существования ванны, ее кристаллизации и охлаждения в интервале температур 800-500 С и повышения производительности сварки, сухую углекислоту добавляют во флюс в количестве, определяемом из соотношения шс „= (0,2 ° ° ° 0,4)(, где m „— масса сухой углекислоты, кг/пог. м;

q — погонная энергия, ккал/см.

1 I

Изобретение относится к электродуговой сварке под флюсом низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей, .в частности термически упрочненных. Предлагаемый способ сварки наиболее эффективно может быть использован для получения качественных сварных соединений и повышения производительности при изготовлении и ремонте сосудов изотермических резервуаров для хранения и перевозки сжиженной двуокиси углерода.

Преимущества термически упрочненной стали повышенная прочность, сопротивляемость к хрупкому разрушению, благоприятная структура и т.п ., необходимо в возможно более полной мере сохранять в сварных соединениях конструкций. Снижение данных свойств под тепловым воздействием сварки (разупрочнение) уменьшает эффективность применения этих сталей.

Цель изобретения — улучшение качества сварного соединения, повышение вязкости металла шва и околошовНоН зоны при сварке термоупрочненной стали йутем охлаждения сварочной ванны и сварного соединения в процессе существования ванны, ее кристаллизации и охлаждения в интервале тем-. ператур 800-500 С и повышение производительности сварки.

Подстуживающее действие сухой углекислоты на стадии существования сварочной ванны способствует снижению ее температуры и соответственно термического цикла сварки на основной металл, а на стадии кристаллизации — измельчению зерна столбчатодендритной структуры металла шва и участка перегрева в ЗТВ, а также уменьшению размеров 3ТВ. На стадии остывания сварного соединения в целом подстуживающее действие сухой углекислоты в критическом интервале температур 800-500 С способствует образованию благоприятных структур в металле шва и 3ТВ, обладающих высокой вязкостью и необходимыми свойствами, и устранению разупрочнения в металле ЗТВ.

Это позволяет повысить Режимы сварки и перейти на сварку эа один проход (вместо многопроходной) конструкции с толщиной элементов до

20 мм, осуществить замену сварочных материалов на менее легированные и

263471 1 менее дорогостоя<цие, например сварочной проволоки Св-08МХ, применяемой в сочетании с флюсом АН-47 для сварки конструкций из стали, в частности, 09Г2С, эксплуатирующихся в условиях низких температур до минус о

70 С, на проволоку Св-10Г2 либо флюс

АН-47 на флюс АН-318-А.

Соотношение между массой подаваемой во флюс углекислоты и тепловложением при сварке получено для автоматической сварки под флюсом.

При отклонении коэффициента и соответственно массы сухой углекислоты в меньшую сторону подстуживание проходит менее интенсивно. При этом сварное соединение не отвечает тре буемым показателям по вязкости и механическим свойствам, наблюдается разупрочнение, невозможна замена сварочных материалов на менее легированные.

При отклонении коэффициента и соответственно массы сухой углекис2 лоты в большую сторону повышается интенсивность подстуживания, что приводит к образованию закалочных структур и трещин, снижению показателей вязкости металла шва.

Таким образом, соотношение щ, „ (0,2.. ° 0,4)q является оптимальным.

Проводилась сварка стыковых соединений термически упрочненной стали 09Г2С.толщиной 14 мм. Химический состав стали, Х:. С 0 1 Si 0,6;

Nn 1,58; S 0,03; Р 0,02. Механические свойства: о = 440 МПа, 6

= 590 МПа, 8g = 257., ударная вязкость KCU — 70 С > 52 Дж/см .

Сварочные материалы обеспечиваt ющие нормативные показатели вязкости и механических свойств, — сварочная проволока Св-08МК в сочетании с флюсом АН-47.

Режим сварки, гарантирующий отсутствие разупрочнения металла в

ЗТВ и обеспечивающий ударную вяз-.. кость в ЗТВ по границе сопротивления на уровне KCU — 70 С > 30 Дж/см, 50 сВ

I = 650-700 А U - = 36-4.0 В V ю О сЬ

= 34 м/ч, (погонная энергия составляет 6,0 ккал/см). Сварка выполняется за два прохода с обязательным .остыванием после первого прохода (базовый способ).

Сварку по предлагаемому способу выполняли сварочной проволокой Св;09МХ в сочетании с флюсом АН-47 и АН-348-А, проволокой Св-10Г2 в соРваны сварки

Сварочные натврналы

Нас сух угл кнс гы, Л9 г„б л v, у

ЛН-47

850 4О

ЛН-47

Св-08НН . Oб85

800... 36... 25

ВОО 4О

15 1,5-1,7

512

20 18 ЛН-47

1,7

58 34

62 35 8

70 35 9

2 ° 5

З,4

4,25

605

26 37

Св-1ОГ2

0,85

520

24 го

15

195 1 ° 7

1б7

АН-47

591

4О 38

4S 40

Э8 32

20 30

2,5 590

Э,4

594

4,25

1, S-1,7.26 Щ 5

Св-ОВНХ

0,85

t5 О

ЛН-З4В-Л

1,7

55 42

48 38

46, 34

2,S 589

3,4 592

1О

22 32

4,25

S94

8 р н н а ч а н н е.(+) — качественное соедннвниеб(.-) - некачественноесаедмбенне нохаксббу-лнбоив признаков

Составитель В.Пронин . Техредй.Ноповяч

Хорректор Л ° ÏèëêïeíêÎ

Редактор МбДылын

Заказ 5474/14 Тираж 1001

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1 четании с флюсом АН-47 за один проход на режиме: T g = 800-850 А, U> = 36-40 В, V, = 24-27 м/ч .погонная энергия составляет

8,5 ккал/см).

Необходимое количество сухой углекислоты определяли из соотноше ния т,„ = (0,2...0,4)q, где

8,5 ккал/см.

Сухую углекислоту в размолотом виде добавляли во флюс в количестве

0 85; 1,7; 2 5; 3,4 и 4,25 кг на погонный метр шва.

Из стыков вырезали образцы для оп ределения механических свойств, ударной вязкости и темплеты для

2б3471 4 приготовления шпифов. Выполняли металлографические исследования.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

Предлагаемый способ сварки под флюсом термически упрочненных сталей позволяет улучшить качество сварных соединений путем повышения ударной

tt7 вязкости металла шва и 3ТВ, исключения разунрочнения; удешевить процесс путем использования менее леги" рованных и менее дорогостоящих сварочных материалов; повысить произ15 водительность путем уменьшения количества проходов при сварке,