Спосіб термомеханічної обробки зварних з’єднань

Изобретение относится к сварке, в частности к способам термомеханической об Изобретение относится к способам послесварочной обработки сварных соединений, в частности к термомеханической обработке, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например на металлургических предприятиях в технологических линиях производства проката из легированных сталей, склонных к охрупчивзнию шва и зоны термического влияния. . Известны способы термомеханической обработки, которые применяются для улучшения эксплуатационных свойств сварных соединений, путем пластического деформирования металла шва и околошовной зоны в горячем состоянии. работки сварных соединений, и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик свзрных соединений из охрупчивающихся после сварки материалов. Способ осуществляют следующим образом Сначала выполняют пластическое деформирование прилегающих к сварному шву участков. Для этого прикладывают усилие деформирования с обеих сторон сварного соединения. Затем осуществляют пластическое деформирование сварного шва. Благодаря этому осуществляют предварительное "залечивание" микродефектов. За счет непрерывного или дискретного перемещения металла из очагов деформирования в направлении положительного градиента температур происходит формообразование "волны", которую сглаживают при повторном деформировании. 6 з.п. ф-лы. 1 ил. Основным недостатком, присущим прототипу, является одновременное деформирование в горячем состоянии шва и прилегающей к нему зоны термического влияния. Как показывают опыты, для термически охрупчиваемых и разупрочняемых материалов механизм деформирования, присущий прототипу, малоэффективен, поскольку сварное соединение характеризуется наличием широкой гаммы переходных структур. При этом общий режим нагрева и обжатия не обеспечивает требуемого для охрупчиваемых участков индивидуального подхода и соответствующего характера перемещения металла в очагах деформирования. Этот недостаток иллюстрируется на примере обработки сварных соединений из ел 1708565 трансформаторной стали с повышенным пластическое деформирование прилегаюсодержанием кремния (3,5...4,8%). Сварщих к сварному шву участков путем прилоные соединения из этой стали в состоянии жения необходимого для деформирования после сварки характеризуются значительусилия с обеих сторон сварного соединения, ной грубозернистостыо в зоне термическо- 5 а затем - пластическое деформирование го влияния и наличием по границе зерен шва. Благодаря этому осуществляют предвыделений силицидных и карбидных фаз, варительное "залечивание" микродефектов. устойчивых при повышенных температурах. За счет непрерывного или дискретного пеВ таком сочетании создаются благоприятремещения металла из очагов деформироные условия для возникновения микроде- 10 вания в направлении положительного фектов, снижающих в несколько раз ( ** 10) градиента температур происходит формопластичность и вязкость по сравнению с образование "волны" (местного утонения и основным металлом утолщения), которая сглаживается при поКак показывают опыты, на участках с вторном обжатии, устраняющем местные охрупченной структурой для "залечивания" 15 утонения, Дискретное перемещение металмикродефектоз и повышения пластических ла в зону формирования вершины волны свойств металла необходима увеличенная может осуществляться со смещением мест по сравнению с другими зонами степень нагрева и обжатия. деформации. В то же время в сварных соеПредлагаемый способ иллюстрируется динениях зачастую недопустимо наличие 20 чертежом. мест с локальным уменьшением толщины. В связи с этим необходимо создавать Формула изобретения условия для возвратного перемещения ме1. Способ термомеханической обраталла на утоненные участки. Принятая в прототипе схема деформирования не обес- 25 ботки сварных соединений, при котором печивает такого протекания процесса обраосуществляют нагрев и пластическое деформирование сварного соединения в горяботки. Кроме того, при термомеханической чем состоянии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, обработке сварных соединений осуществс целью повышения эксплуатационных халяют локальный, преимущественно индукционный нагрев шва и прилегающих к нему 30 рактеристик сварных соединений из охрупчивающихся после сварки материалов, участков. При ЭТОЕИ температурное поле на сначала выполняют пластическое деформиучастке, предназначенном для обработки, рование прилегающих к сварному шву учахарактеризуется наличием зоны, в которой стков путем приложения необходимого для температура имеет максимапьное значение с довольно резким ее снижением за преде- 35 деформирования усилия с обеих сторон сварного соединения, а затем - пластичелами поперечного сечения индуктирующего ское деформирование шва. провода. Сварные соединения в большинстве 2. Способ п о п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что деформирование прилегающих к случаев имеют швы с усилением. В процессе обжатия характерном для прототипа ме- 40 сварному шву участков осуществляют дискретно с последовательно-поступательным талл усиления при локальном нагреве будет смещением мест приложения усилия дефорчастично перемещаться на участки с понимирования. женной температурой, образуя при этом на3. Способ по пп 1, 2, о т л и ч а ю щ и йплывы (закаты). Обжатие металла в зоне локального на- 45 с я тем, что нагрев и пластическое деформирование с каждой из сторон шва осуществгрева по известной схеме (с прокаткой шва ляют поочередно. в поперечном направлении) осуществляют с 4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и й односторонне направленным перемещенис я тем, что нагрев и пластическое деформием сварного соединения относительно обжимного инструмента (валков). При этом 50 рование участков, прилегающих к сварному шву, выполняют одновременно вдоль всей формируются закаты и создаются условия, поверхности. блаюприятствующие развитию микроде5. Способ по пп.1-4, о т л и ч а ю щ и й фектов в зоне, где прокатка осуществляется с я тем, что ппвстическое деформирование в управлении спада температуры. С целью устранения указанных недо- 55 осуществляют путем последовательного обжатия в направлении продольной оси шва. статков в предлагаемом способе термоме6. Способ по пп.1-5, о т л и ч а ю щ и й ханической обработки, при котором с я тем, что пластическое деформирование производят локальный нагрев и пластичеосуществляют с дискретным увеличением ское деформирование шва и зоны термистепени деформации. ческого влияния, сначала выполняют \ 1708565 7. Способ по пп. 1 -6, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в процессе пластического деформ и р о в а н и я обрабатываемой зоны сварное соединение фиксируют с обеих сторон сварного шва. г Редактор М.Товтин Составитель Ю.Яворский Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Заказ 3 # 9 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101