Способ оценки сопротивляемости образованию горячих трещин и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области сварке-определению свариваемости материалов и предназначено для определения сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва, наплавленного металла и основного металла в околошовной зоне. Цель изобретения - повышение достоверности определяемых результатов испытаний при оценке сопротивляемости образованию горячих трещин. Способ состоит в определении критического темпа деформации как отношения критической величины перемещения кромок в температурном интервале хрупкости к величине этого интервала. Для определения критического темпа деформации испытывают 15-20 образцов при постоянных параметрах режима сварки, увеличивая скорость деформирования. Критической считается скорость деформирования, периодически приводящая к образованию трещин, а ее уменьшение на 5% не вызывает появления трещин при испытаниях нескольких образцов. При критической скорости деформирования вычисляют величину перемещения кромок и определяют критический темп деформации. Устройство для реализации данного способа содержит жесткое основание 1, на котором расположен ходовой винт механизма 2 деформирования, соединенный с клином 3. Клин 3 выполнен в виде призмы с нижней наклонной плоскостью, которая соприкасается с плоскостью опорной скобы 4, жестко соединенной с внешним подвижным цилиндром 5. Внутренний неподвижный цилиндр 6 расположен внутри цилиндра 5 соосно с ним. Оба цилиндра имеют прямоугольные отверстия, через которые проходит клин 3 и скоба 4. Между нагружающими штифтами 8 и неподвижной опорной призмой 7, закрепленных на цилиндрах, находится образец 10, над которым расположен мундштук 11. Внутри цилиндра 6 находится пружина 9. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„. 609589 А1 щ) В 23 К 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автореному- СвидитИЛьатаМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 46391 77/31-27

" (22) 18.01.89 (46) 30. 11 . 90. Бюл. И 44 (71) МГТУ им. Н.Э.Баумана (72) Б.Ф.Якушин, А.M.Гриценко.и Л.Ф.Буланенков (53) 621.791 ° 75.011(088.8) (56) Шоршоров M.Х., Ерохин А.А., Чернышова Т,А. и др. Горячие трещины при сварке жаропрочных сплавов. М.:

Машиностроение, 1973, с,138-143.

Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х томах. Под ред.Г.А,Николаева и др. М.: Машиностроение, 1979 т.3, под ред. В.A.Винокурова, 1979, с.405-408. .(54) СПОСОБ ОПЕНКИ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ

ОБРАЗОВАНИ10 ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сварке— .определению свариваемости материа2 лов и предназначено для определения сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва, наплавленного металла и основного металла в околошовной зоне. Цель, изобретения— повышение достоверности определяемых результатов испытаний при оценке сопротивляемости образованию горячих трещин. Способ состоит в определении критического темпа деформации как отношения критической величины перемещения кромок в температурном интервале хрупкости к величине этого интервала. Дпя определения критического темпа деформации испытывают 15-20 образцов при постоянных параметрах режима сварки, увеличивая скорость деформирования. Критической считается скорость деформирования, периодически приводящая к образопанию трещин, а ее уменьшение на 57 не вызывает появления

1609589 ненной с внешним подвижным цилиндром

5. Внутренний неподвижный цилиндр 6 расположен внутри цилиндра 5 соосно с ним . Оба цилиндра имеют прямоугольные отверстия через которые проходит клин 3 и скоба 4. Между нагружающими штифтами 8 и неподвижной опорной призмой 7, закрепленных

10 Iна цилиндрах, находится образец 10, над которым расположен мундштук 11. .Внутри цилиндра 6 находится пружина

9. 2 с,п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сварке— определению свариваемости материалов и предназначено для определения сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва, наплавленного металла и основного металла в околошовной зоне. 25

Белью изобретения является повышение достоверности определяемых результатов испытаний при оценке сопротивляемости образованию горячих трещин.

Способ оценки сопротивляемости образованию горячих трещин металла шва, наплавленного металла и основного металла в околошовной зоне, заключается в получении горячей трещины путем деформирования изгибом свариваемого образца и определении критического темпа деформации, в процессе испытания расстояние между линией перегиба образца и токонодводящим 40 мундштуком электрода сохраняется постоянным, а линия перегиба образца совпадает с нижней плоскостью образца.

При деформировании изгибом образца не происходит подъема свариваемого шва к токоподводящему мундштуку электрода и смещения оси движения электрода от оси свариваемого шва, вследствие этого режимы сварки в процессе испытания сохраняются постоянными по

50 сравнению с заданными и энергетиче-

1 ские параметры процесса (ток и напряжение дуги) не влияют на однозначность условий образования трещины и на достоверность определяемых результатов.

Способ состоит в том„ что оценку сопротивляемости образованию горячих трещин проводят по абсолютному критрещин при испытаниях нескольких образцов. При критической скорости, деформирования вычисляют величину перемещения кромок и определяют критической темп деформации. Устройство для реализации данного способа содержит жесткое основание 1, на котором расположен ходовой винт механизма 2 деформирования, соединенный с клином 3. Клин 3 выполнен в виде призмы с нижней наклонной плос.костью, которая соприкасается с плоскостью опорной скобы, жестко соедитерию — критическому темпу деформации, который зависит лишь от пластичности металла шва н температурного интервала хрупкости (ТИХ). Критический темп деформации определяется, как отношение критической величины перемещения кромок в ТИХ к величине этого интервала. Начало деформирования образца должно совпадать с моментом перемещения оси электрода в испытуемую зону образца, а окончание с моментом охлаждения металла в испытуемой зоне шва до нижней границы ТИХ. Для определения критического темпа деформации испытывают 15-20 образцов при постоянных параметрах режима сварки, увеличивая скорость деформирования. Критической считается скорость деформирования, периодически приводящая к образованию трещин, а ее уменьшение на 57 не вызывает трещин при испытаниях несколь ких образцов. При критической скорости деформирования вычисляют величину перемещения кромок в ТИХ и oIIределяют критический темп деформации.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит жесткое основание 1, на котором расположен ходовой BHEIT механизма 2 деформирования, соединенный с клином 3. Клин 3 выполнен в виде призмы продольное сечение которой имеет форму трапеции, а его нижняя плоскость имеет наклон.

Нижняя плоскость клина 3 соприкасается с плоскостью опорной скобы 4, жестко соединенной с внешним подвижным цилиндром 5. Внутренний неподвиж25

Формула изобретения

1. Способ оценки сопротивляемости образованию горячих трещин,. преимущественно металла шва и околошовной зоны, при котором осуществляют сварку и одновременно деформирование изгибающей нагрузкой образца до получения горячей трещины и определяют

4р критической темп деформации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности реsóëüòàòoâ в процессе деформирования, зону сварного шва поддерживают на уровне, ко45 торый она занимала до приложения изгибающей нагрузки, которую прикладывают к концам образца и сварку ведут на постоянной длине дуге.

2. Устройство для оценки сопротивляемости образованию горячих трещин, преимущественно металла шва и околошовной зоны, состоящее из клина, установленного в направляющих и кинематически связанного с ходовым винТоМ привода механизма деформирования, выполненного в виде неподвижной опорной призмы и. двух нагружающих штифтов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 5 16095 ный цилиндр 6 расположен внутри внешнего подвижного цилиндра 5 соосно ему.

Оба цилиндра имеют прямоугольные отверстия, через которые проходят клин

3 и опорная скоба 4. Неподвижная опорная призма 7 закреплена на внутреннем неподвижном цилиндре 6, а нагружающие штифты 8 жестко связаны с внешним подвижным цилиндром 5. Внут-10 ри неподвижного цилиндра 6 нахопится пружина 9. Между нагружаюпц ми штифтами 8 и неподвижной опорной призмой 7 т находится образец 10, над которым.

Расположен токоподводящий мундштук 15 электрода 11..

Устройство работает следующим образом.

Перед испытанием образец 10 устанавливается на неподвижную опорную 20 призму / и прижимается к ней нагружающими штифтами 8. В процессе сварки при перемещении оси электрода в испытуемую зону образца включается ходовой винт механизма 2 деформирования. Клин 3 совершает поступательное движение в горизонтальной плоскости. Нижняя наклонная плоскость клина 3, взаимодействуя с опорной скобой, преобразует горизонтальное 30 движение клина 3 в вертикальное перемещение опорной скобы 4, которое передается на внешний подвижный цилиндр 5, Внешний подвижный цилиндр.

5 перемещается вниз по внутреннему неподвижному цилиндру 6. Нагружающие штифты 8, жестко связанные с внешним подвижным цилиндром 5, также перемещаются вниз и оказывают силовое воздействие на образец 10, перемещая вниз его края. Неподвижная опорная призма 7 не дает возможности перещаться центральной части образца 10, где находится свариваемый шов. Таким образом образец 10 деформируется путем трехточечного изгиба. до тех пор, пока температура металла в испытуемой зоне не станет равной нижней границе ТИХ. После проведения испытаний, при перемещении клина 3 в 5Р обратном направлении, пружина 9 воэврашает внешний подвижный цилиндр 5 с нагружающими штифтами 8 в исходное .положение.

Сохранение режимов сварки в про- 55, цессе испытания на заданных значениях без смещения оси движения электрода от оси свариваемого шва позволяет получить однозначность условий образования горячей трещины и повысить достоверность определяемых результатов испытаний. Это особенно важно в случае применения дорогостоящих сварочных материалов, расход которых повышен при сварке ограниченно свариваемых сталей больших толщин Оп- ределение точного значения критиче ского темпа деформации дает возможность избежать запаса по свариваемости, и тем самым применить более дешевые сварочные материалы.

Закрепление неподвижной опорной призмы на внутреннем неподвижном ци, ° 1 линдре, а нагружаюпих штифтов на внеш- нем подвижном цилиндре позволяет деформировать изгибом образец без перемещения свариваемого шва в процессе испытания и тем самым снизить чис" ло проводимых испытаний при обеспече-.

1 нии достоверности определяемых результатов, а также выполнение направлющих в виде двух соосных цилиндров позволяет осуществлять изгиб образца как по оси сварки, так и перпендикулярно ей без изменения конструкции сварочного автомата или без его переустановки, что .сокращает время прове дения испытаиий.

1609589

Составитель 3.Хаустова

Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун,Редактор Ю.Середа

Тираж 631

Заказ 3695

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,!03 что, с целью повышения достоверности результатов, направляющие выполнены в виде двух соосных цилиндров, один йз которых подвижный, а другой неподвижный; неподвижная призма закреплена на внутреннем неподвижном цилиндре, а нагружающие штифты жестко свя-1 завы с внешним подвижным цилиндром.