SU1217896A1 - Способ обработки сварных соединений стальных полос - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к прокат- ному производству и может быть использовано в цехах, где производитс  сварка встык оплавлением стальных полос преимуществ- нно на высо- коуглеродистых и среднеуглеродистых сталей под последующую холодную прокатку .

Целью изобретени   вл етс  шение производительности и качест- ва сварных: соединений путем увеличени  пластичности

Изобретение ору1цествл етс  следующим образом

Стальные -полосы из высокоугле- родистых и /1реднеуглеродистьк сталей сваривают, шов охлаждают до 450- 600°С, затем начинают зачистку грата и одновременно с зачисткой грата ведут нагрев до температуры пот верхности сварного соединени  650- 730°,С за 2-4 с, выдерживают при этой температуре 5-10 с, затем охлаждают до 500-550°С за 10-15 с, далее на воздухе.Начало зачистки грата при температуре шва ниже увеличивает врем  охлаждени , а при ускоренном охлаждении, например в услови з ох- лаждени  шва газовой или жидкой средой, образовываютс  хрупкие струк туры закалки. Последующее повьше- ние их пластичности требует длительного йремени обработки шва и снижает производительность.

Начало зачистки грата при темпе- ратуре шва более 600°С приводит к ухудшению качества сварного шва за счет образовани  крупнозернистой структуры. Кроме того, зачистка грата при одновременном нагреве сварного соединени  с температур более приводит к образованию крупно- пластинчатого перлита в зоне шва в случае обработки сварных соединений из средиеуглеродистых и высокоугле- родистых марок стали. Такие швы имеют низкую надежность и разрушаютс  при дальнейшей переработке полос. По вьшение надежности сварных соединений их последующей термообработкой приводит к увеличению времени обрабоки сварного шва до 7-8 мин, что недопустимо снижает производительность

Нагрев сварного шва в процессе зачистки до температуры поверхности сварного соединени  ниже увеличивает требуемую вьщержку (более

s 0 5

0

0

0

5

10 с) при зтой температуре дл  сн ти  поверхностного наклепа, а также за счет длительной вьщержки приводит к разупрочнению шва, снижа  его надежность .

Нагрев шва до температуры вьш1е 730 С приводит к укрупнению зерна в зоне шва, что снижает надежность соединени .

Нагрев шва до температуры выдержки (650-730°С) за врем  менее 2 с требует нагревателей очень большой мош 1ости, что нецелесообразнр, так как обычно нагрев шва осуществл ют в губках стыкосварочной машины путем пропускани  тока от сварочного трансформатора машины. Увеличение зтого времени (более 4 с) снижает производительность.

Врем  вьщержки (при температуре шва 650-730 С) менее 5 с не обеспечивает сн ти  поверхностного наклепа от резцов при зачистке грата, а более 10 с - снижает производительность и прочность шва.

Замедленное охлаждение шва до 500-550 С за 10-15 с обеспечивает получение шва высокой надежности. Ускорение охлаждени  шва (менее 10 с) приводит к снижению надежности соединени  за счет повьш1енной хрупкое-, ти поверхностных слоев шва, а увеличение времени охлаждени  шва (более 15 с) снижает производительность.

Замедленное охлаждение до те тера- туры ниже нецелесообразно, так как снижает производительность, , замедленное охлаждение до температуры выше 550 С не обеспечивает требуемой пластичности поверхностных слоев шва.

Пример. На стыкосварочной машине, установленной в линии непрерывного травильного агрегата листопрокатного цеха, производили обработку сварных соединений концов полос из сталей марок 45, 50 и 65Г. Размеры свариваемых полос: толщина 2,5-5,0 мм, пшрина 250-465 мм. На стыкосварочной машине производили сварку концов полос оплавлением, охлаждение шва, зачистку грата и тер- i мообработку сварного соединени . Термообработку осуществл ли путем пропускани  через шов злектричес- кого тока. Изменение температуры, времени нагрева и охлаждени  в процессе термообработки осуществл ли .путем изменени  величины электричес-

кого тока и настройки реле времени Минимальное врем  охлаждени  |(мак- симальную скорость охла дчени  шва на воздухе получали за счет прекращени  подачи электрического тока через шов (врем  меньше 10 с).

Температуру сварного соединени  определ ли пирометром. При обработке сварных соединений по секундомеру определ ли врем  обработки от начала процесса оплавлени  до конца замедленного охлаждени . Качество шва (его пластичность) определ ли по величине угла при испытании на изгиб, а также в процессе дальнейше переработки металла фиксировали про катываемость сварных соединений полос на п тиклетьевом непрерьшном стане 630 холодной прокатки.

Нагрев сварного соединени  после его охлаждени  до 450-600 С начинали одновременно с зачисткой грата.

В таблице приведены режимы обработки и результаты испытаний сварных швов.

Анализ таблицы показывает, что уменьшение (менее 450 С) и увеличение (более ) температуры начла зачистки грата приводит к ухудшению качества сварного шва (опыты № 4 и 5). Снижает качество сварного шва низка  (менее 650 С) и высока  (более 730°с) температура нагрева либо недостаточна  по времени (менее 5 с) выдержка при заданной Tetf пературе шва (опыты № 7, 8 и 11). Увеличение времени нагрева сварного соединени , вьщержки после нагрева снижает производительность и снижае качество сварного соединени  (опыты № 13 и 14). Уменьшение времени охлазвдени  после нагрева и вьщержки приводит к ухудшению качества шва (опыт № П), а увеличение этого времеии (более 15 с) нецелесообразно, так как снижает производительность без повьш1ени  качества шва.

Врем  обработки шва по предлагаемому способу.составл ет 39-47 с. Это обеспечивает среднюю производительность непрерывного травильного

5,

o

5

0

5

0

5

0

5

0

агрегата, например при обработке полос из стали марки 65Г размером 3,0 X 465 мм 31,2 т/ч. В то же врем  при обработке таких полос по способу-прототипу- врем  обработки сварного соединени  I1 мин, а средн   производительность непрерывного травильного агрегата - 4,2 т/ч. При этом прокатываемость швов на стане составл ет 80%, угол изгиба шва не превышает 50 . Снижение времени об- . работки сварных соединений полос из стали 65Г по известному способу до 3 мин приводит к разрушению швов

в линии непрерывного травильного агрегата и ее длительньм остановкаь.

Таким образом, экспериментально установлено (опыты № I, 2, 3 и 6), что обработка сварных соединений предлагаемым способом обеспечивает повышение производительности за счет сокращени  времени обработки и повьг , шение качества сварных соединений (угол изгиба швов составл ет 90 град: прокатываемость в среднем 99, 1 -

99,6%). I

Предлагаемый способ обработки

сварных соединений повышает производительность процесса и за счет этого резко возрастает производительность всего агрегата, в котором используетс  стыкова  сварка полос. Производительность непрерывных агрегатов (например, непрерывных травильных агрегатов) во многом определ етс  продолжительностью обработки сварных соединений, котора  резко сокращаетс  при использовании предлагаемого способа. Кроме того, предлагаемый способ повышает по сравнению с известным качество сварных соединений . Особенно это важно при последующей холодной прокатке полос из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых марок стали со сварными со- едине.ни ми, когда от прокатываемости швов зависит производительность стана , последующих по переделам агрегатов и качество продукции. Сокращение времени обработки сварных соединений обеспечивает также экономию электроэнергии на обработку.

Составитель И. Липгарт Редактор Т, Парфенова Техред Л.Микеш Корректор М. Самборска 

Заказ 1084/32 Тираж 552Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4 .

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС преимущественно из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей, включающий охлаждение шва после сварки, зачистку грата и термическую обработку сварного соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварных соединений, охлаждение после сварки ведут до 450—600°С^ зачистку грата ведут с одновременным нагревом до температуры поверхности сварного соединения 650—730°C за 2-4 с, а термическую обработку _β осуществляют путем выдержки при В

   650—73O^qC в течение 5-10 с и охлаждения до 500—550°С за 10—15 с.

   Ш_·.. _ 1217896 >