Способ термической обработки сварных соединений

 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термической обработке сварных соединений дисперсионно-твердеющих среднелегированных сталей. Цель изобретения - повышение ударной вязкости при устранении образования холодных трещин. Способ включает охлаждение после сварки до температуры Мк - 150°С, нагрев до Мн - [Ас 1-(50-100)°С] и окончательное охлаждение. Способ позволяет существенно (на 20-50%) повысить ударную вязкость, исключить образование трещин и повысить эксплуатационную стойкость изделий. 1 табл.

09 ИИ

Ai (п1)g С 21 D 9/50

ОПИСАНИЕ HSOEPETEHHR

Н АВТОРСНОМЪ СВИДВТВЪСТВУ

ГОСУДФРСТВЕННЫЧ1 КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

1 (21) 4386833/31-02 (22) 29.02.88 (46) 30. 08.90. Бюл. Р 32 (71) Николаевский кораблестроительный институт им, адм. С.О.Макарова (72) Ю.М.Лебедев, В,Н.Лазарев и Л.П.Титушина (53) 621,785,79 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 466289, кл. С 21 D 9/50, 1975

Авторское свидетельство СССР. и 973642, кл. С 21 D 9/50, 1981. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термической обработке сварных соединений дисперсионно-твердеющих низко- и среднелегированных эакаливающихся сталей с температурой конца мартенситного превращения вьппе 150вС, имеющих в своем составе карбонитридообразующие элементы: ванадий, ниобий, алюминий.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости при устранении образования холодных трещин, Изобретение иллюстрируется следующим примером, Обработке по предлагаемому способу подвергались сварные соепинения иэ стали 15ХГНИД, содержащей:О, 18Х ванадия, Q 05X ниобия, 0,157. углерода.

Критические точки этой стали: Aq, 720 С, А 860 С, М 430"С, Мк=300 С.

Основной металл — термообработанный прокат 3 20 мм твердостью 320 НЧ и KCU 91 Дж/мм .

2 (57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термической обработке сварных соединений дисперсионно-твердеющих среднелегированных сталей. Цель изобретения — повышение ударной вязкости прн устранении образования холодных трещин. Способ включает охлаждение после сварки до температуры М q — 150 С, нагрев до Мн— (А с -(50-100) С ) и окончательное о охлаждение. Способ позволяет существенно (на 20-50X) повысить ударную вязкость, исключить образование трещин и повысить эксплуатационную стойкость изделий. 1 табл.

После сварки, когда сварной шов и

ЗТВ зоны термического воздействия С" охладятся до температуры М„, но не ниже 150 С, осуществляют их нагрев до Я до температуры MH LA< — (50-100 C)j с помощью установки ТВЧ преимущественно частотой от 2000 до 8000 Гц или же другими локальными источниками — пламенем газовой горелки, расфокусированным электронным нли лазерным лучом. Режим нагрева должен обеспечить отпуск мартенсита н не вызвать выпадения карбонитридов, Охлаждение до температуры не ниже

150 С после сварки гарантирует от возможности образования холодных трещин. Последующий нагрев в интервал фв темпера гур М>-(А, †(50 — 100) С приводит к отпуску мартенсита, не вызывая образования карбонитридов.

Отпуск мартенсита позволяет охладить сварное соединение до цеховой темпе" ратуры без опасности образования хо".

1588785 ние трещин, что приводит к повышению эксплуатационной стойкости сварных соединений.

Предлагаемый способ может служить заключительной операцией изготовления сварных соединений без применения последующей термической обработки.

Формула изобретения.

Способ термической обработки сварных соединений, преимущественно иэ дисперсионно-твердеющих сталей с температурой конца мартенситного превращения выше 150 С, включающий охлаждение после сварки, нагрев и окончательное охлаждение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости при устранении образования холодных трещин, охлаждение после сварки шва и зоны термического влияния производят до температуры М вЂ” 150 С, а нагрев осуществляют о в интервале температур от Мр до Ас,— (50 - 100 С) J.

Способ

Наличие трещин в жесткой пробе

400

Трещины в зоне сплавления

После сварки нагрев с 250 до 77 С, охлаждение до 140 С и нагрев до

700 С

0 охлаждение прсле сварки до 250 С и нагрев до 450 С (< M„на 20 С) охлаждение после сварки до 250 С и нагрев до 620 С (» А, на 100 С) охлаждение после сварки до 250 С и нагрев до 700 С (< А, на 20 С) охлаждение после сварки до 150 С и нагрев до 620 С (< М„, но не ниже 150 С) о охлаждение после сварки до 100 С (< 150 С) и нагрев до 620 С

Известный 2

390

Нет трещин

Предлагаемый

: 3

100

380

360

106

340

380

102

380

Трещины по зоне сплавл. при сварке непрокаленными электродами си . (Н)д )5

100 r

390 лодных трещин В обработанном таким способом сварном соединении устране-4 на склонность к образованию холодных трещин, а сварной шов и ЗТВ имеют высокие показатели ударной вязкости в сочетании с достаточной прочностью и твердостью, Температура нагрева зависит от состава стали и скорости нагрева при локальной обработке. Ее значение определяют экспериментально на сварных соединениях или образцах, в которых, имитируется термический цикл сварки и локальной обработки.

fS

Конкретные режимы термообработки и свойства сварных соединений приведены в таблице. Также. в таблице указаны свойства металла после обработки по известному способу (охлаждение после сварке до 250 С нагрев до

7704С, охлаждение).

Как следует иэ приведенных данных, предлагаемый способ позволяет существенно повысить ударную вязкость (при- 2 .мерно на 20-50X}, исключить образоваРежим термообработки

После сварки без термообработки охлаждение после сварки до 380 С о (О Мк) и нагрев до 620 С

Механические свойства

Максималь- Ударная ная твер- вязкость дость HV KCU Дкlсм2

Продолжение таблицы

158878

Механические свойства

Режим термообработки

Способ

Максимальная твердость HV

403

П р и м е ч а н и е. (Н)д — концентрация диффузионного водорода в направленном металле.

Составитель В.Русаненко Редактор М.Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор М.Поко

Заказ 2517

Тирах 508

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 о охлаждение после сварки до 250 С и нагрев до 755 С () Ас! а A g ) Ударная вязкость

KCU, Дж/см

Наличие трещин в жесткой пробе