SU1509208A1

SU1509208A1 - Method of working welded joints

Info

Publication number: SU1509208A1
Application number: SU884368660A
Authority: SU
Inventors: Ринат Владикович САФИУЛЛИН; Рамиль Яватович ЛУТФУЛЛИН
Original assignee: Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1989-09-23

Abstract

Изобретение относитс к сварочному производству, конкретно к способам обработки сварных соединений, преимущественно титановых сплавов, и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций в различных отрасл х машиностроени и авиационной промышленности. Цель изобретени - повышение качества сварных соединений путем повышени пластичности. После сварки сначала провод т деформацию в режиме сверхпластичности металла зоны сварного соединени , температура полиморфного превращени которой выше. Далее провод т деформирование в режиме сверхпластичности зоны сварного соединени , температура полиморфного превращени которой ниже. Обща степень деформации составл ет 40-50%. В результате обработки сварных соединений из титановых сплавов удаетс устранить дефекты типа пор и подрезов, уменьшить остаточные напр жени и измельчить структуру сварного шва и зоны термического вли ни . 1 з.п. ф-лы, 1 табл.The invention relates to welding production, specifically to methods for treating welded joints, mainly titanium alloys, and can be used in the manufacture of welded structures in various fields of mechanical engineering and the aviation industry. The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints by increasing ductility. After welding, deformation is first carried out in the superplasticity mode of the metal of the welded joint zone, the polymorphic transformation temperature of which is higher. Next, deformation is performed in the superplasticity mode of the welded joint zone, the polymorphic transformation temperature of which is lower. The overall degree of deformation is 40-50%. As a result of processing of welded joints from titanium alloys, it is possible to eliminate defects such as pores and undercuts, reduce residual stresses and grind the structure of the weld and heat-affected zone. 1 hp f-ly, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к сварочному производству, конкретно к способам обработки сварных соединений, преимущественно титановых сплавов, и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций в различных отрасл х машиностроени и авиационной промьшшенности,The invention relates to welding production, specifically to methods for treating welded joints, mainly titanium alloys, and can be used in the manufacture of welded structures in various fields of machine building and aviation industry,

Целью изобретени вл етс повышение качества сварного соединени путем повышени пластичности.The aim of the invention is to improve the quality of the welded joint by increasing ductility.

Способ осуществл етс следунщимThe method is carried out following

образомway

Сначала обработке подвергают зону сварного соединени с более высокой температурой полиморфного превращени Сварное соединение нагревают иFirst, the weld zone with a higher polymorphic transformation temperature is subjected to treatment. The welded joint is heated and

деформируют при температуре и скорости деформации, соответствующих режиму сверхпластичности материала этой зоны оdeformed at temperature and strain rate corresponding to the regime of superplasticity of the material of this zone about

Далее обрабатывают зону сварного соединени с меньшей температурой полиморфного превращени . Сварное соединение охлаждают и деформируют при температуре и скорости деформации, соответствующих режиму сверхпластичности материала этой зоны Обща степень деформации сварного соединени по двум режимам составл ет 40-50%.Next, the weld zone is treated with a lower polymorphic transformation temperature. The welded joint is cooled and deformed at a temperature and strain rate corresponding to the superplasticity mode of the material of this zone. The total degree of deformation of the welded joint in two modes is 40-50%.

Предварительный нагрев сварного соединени осуществл ют в электропечи, а деформирование провод т в штамповом блоке, установленном на гидравличесСДThe preheating of the welded joint is carried out in an electric furnace, and the deformation is carried out in a die unit mounted on a hydraulic SD

юYu

3150920831509208

ком прессео Температуру в процессе деформации поддерживают автоматически индукционньм блоком совместно с преобразователем промьшленной частоты и ре- , гул тором температуры.Compresso The temperature in the deformation process is maintained automatically by an induction unit together with an industrial frequency converter and a temperature regulator.

После обработки сварные соединени подвергают металлографическим исследовани м на оптических микроскопах и механическим испытани м В результате JQ обработки сварных соединений титано- вых сплавов удалось устранить дефекты типа подрезов, пор, уменьшить остаточные напр жени и измельчить грубую структуру сварного шва и зоны терми- 15 ческого вли ьш до 4-8 мкм, что обеспечивает повышение пластических и прочностных свойств и, соответственно, качестйа сварных соединений,,After processing, the welded joints are subjected to metallographic studies with optical microscopes and mechanical tests. As a result of JQ processing of welded joints of titanium alloys, we managed to eliminate defects such as undercuts, pores, reduce residual stresses and grind the rough structure of the weld and heat affected zone. up to 4-8 microns, which provides an increase in the plastic and strength properties and, accordingly, the quality of welded joints ,,

Две партии образцов из титанового 20 сплава ВТ-9 размером мм, толщиной 20 мм с выполненной Х-образной разделкой кромок сваривали аргоноду- говой сваркой неплав щимс электродомTwo batches of specimens of titanium 20 alloy VT-9, size mm, 20 mm thick, with X-shaped groove, were welded by argon-arc welding with a non-consumable electrode

2525

с использованием присадочных проволокusing filler wires

ВТ 1-0 и ВТ20-1о Сварные образцы обоих типов подвергали гор чей деформации осадкой на прессе в изотермических услови х на плоских бойках из сплава ЖС-6У„ Температуру в процессе деформации поддерживали индукционным блоком, напр жение на который подавалось с преобразовател ПСТ-60„ Нагрев образцов перед обработкой проводили в лабораторной печи до темпера- туры деформации в течение 30 мин„VT 1-0 and VT20-1o Welded specimens of both types were subjected to hot deformation by sediment on a press in isothermal conditions on flat strikes from ZhS-6U alloy. “Heating of the samples before processing was carried out in a laboratory oven to a deformation temperature for 30 min.”

Первую партию сварных образцов, изготовленных, с использованием присадочной проволоки ВТ1-0, обрабатьша- лась в следующей последовательности. Сначала деформировали сварное соединение в режиме сверхпластичности ос- новного металла, с целью обработки ЗТВ при температуре Т 900°С, скорости деформации Б что соот- ветствует режиму сверхпластичности дл сплава ВТ-9, температура полиморфного лревращени дл этого сплава ТПР 990°Со Степень деформации при обработке ЗТВ составила в 25%. Далее с:варное соединение подстужива- ли до температуры Т и деформировали JB режиме сверхпластичности сварного шва при , что соответствует режиму сверхпластичности дл сплава ВТ1-0, использоранйрго в качестве присадочной проволоки, температура полиморфного превращени дл этого сплава , Степень де , The first batch of welded specimens manufactured using the VT1-0 filler wire was processed in the following sequence. First, the welded joint was deformed in the superplasticity mode of the base metal, with the aim of processing the HAZ at a temperature T 900 ° C, strain rate B, which corresponds to the superplasticity mode for alloy BT-9, polymorphic temperature for this alloy TPR 990 ° Co when processed, the HAZ was 25%. Further, c: the boiled joint was pressed to the temperature T and the JB was deformed by the weld superplasticity mode, which corresponds to the superplasticity mode for the VT1-0 alloy, used as a filler wire, the polymorphous transformation temperature for this alloy, degree de,

Q 5 Q 5

0 0

5five

0 5 0 5

0 5 0 5 0 5 0 5

формации при обработке сварного шва составила 25%„ Металлографические исследовани обработанньк сварных образцов позволили установить, что в сварном шве и ЗТВ сформировалась мелкозерниста структура с размером зерна 4 - 6 МКМоformations at the weld processing amounted to 25%. Metallographic studies of the processed welded specimens made it possible to establish that a fine-grained structure with a grain size of 4 - 6 MKMO was formed in the weld and HAZ.

Механические испытани образцов, обработанных по предлагаемому способу , и в исходном состо нии позволили установить, что пластичность о металла ЗТВ повысилась с 7 до 10%, а в сварном шве с 18 до 25%,The mechanical tests of the samples treated by the proposed method and in the initial state allowed to establish that the ductility of the HAZ metal increased from 7 to 10%, and in the weld from 18 to 25%,

Обработка в обратной последовательности по тем же режимам деформации позволила установить, что в ЗТВ наблюдаетс мелкозерниста структура с размером зерна 4-5 мкм, а в сварном шве наблюдаетс рост зерна до 20 МКМоProcessing in reverse order with the same deformation modes allowed to establish that a fine-grained structure with a grain size of 4-5 µm is observed in the HAZ, and a grain growth of up to 20 MKMo is observed in the weld

Вторую партию сварных образцов, изготовленных с использованием присадочной проволоки ВТ20-1 ев, обрабатывали в следующей последовательности . Сначала деформировали сварное соединение в режиме сверхпластичности сварного шва при температуре Т , скорости деформации 5( что соответствует режиму сверхпластичности дл ВТ-20, температура полиморфного превращени дл этого сплава составл ет Т 1010 Со Степень деформации составила 20%о Затем сварное соединение подстужива- ли до Т 900°С дл обработки ЗТВ в режиме сверхпластичности основного металла (дл ВТ-9 Ё ,).The second batch of welded samples made using the VT20-1 eV filler wire were processed in the following sequence. First, the welded joint was deformed in the superplasticity mode of the weld at temperature T, strain rate 5 (which corresponds to the superplasticity mode for BT-20, the polymorphic transformation temperature for this alloy is T 1010 Co. The degree of strain was 20% o. Then the weld was pressed to T 900 ° C for the treatment of HAZ in the regime of superplasticity of the base metal (for VT-9 E,).

Металлографические исследовани обработанных сварных образцов вы вили , что в сварном шве и ЗТВ сформировалась мелкозерниста структура с размером зерна 6-8 мкм. Механические испытани образцов второй партии позволили установить, что пластичность S металла сварного шва возросла с 8 до 11%, а ЗТВ с 7 до 12%.Metallographic studies of the processed welded specimens revealed that a fine-grained structure with a grain size of 6–8 µm formed in the weld and HAZ. Mechanical testing of samples of the second batch made it possible to establish that the ductility S of the weld metal increased from 8 to 11%, and that of the HAZ from 7 to 12%.

Таким образом, в результате обработки сварных соединений титанового сплава ВТ-9 наблюдаетс значительное измельчение грубой исходной структуры до 4-8 мкм и повьшение пластичности в среднем на 40%,Thus, as a result of treatment of welded joints of titanium alloy VT-9, a significant grinding of the coarse initial structure to 4–8 µm and an increase in plasticity by an average of 40% are observed,

Режим и результаты обработки сварных соединен1й титановых сплавов, относ щихс к различным группам, приведены в таблицеThe mode and results of machining welded titanium alloys belonging to different groups are listed in the table.

Способ позвол ет повысить качество сварного соединени путем повьшени The method allows to improve the quality of the welded joint by increasing

пластичности за счет полной проработки металла сварного шва и зоны термического вли ни „plasticity due to the full development of the weld metal and the heat-affected zone

Claims

Invention Formula

ductility, first plastically deform the welded joint zone with the highest polymorphic transformation temperature, and then the welded joint zone with the lower polymorphic transformation temperature 1, the method of treating the welded joint, and the plastic deforming of mainly titanium materials is carried out in the mode of superplastic alloys, including heating the weld zone for the metal of the treated joint zone and plastic data.

a formation that differs 2 The method according to p, 1, from l and-ch and y

the fact that, in order to improve the quality of the welded joint by increasing

BT20-pseudo ct-alloy

VT 6 Ev 1010/950

VTBS () -alloy

VT.1-0

950/910

BT22 (ot +) - alloy

VT6 ev 880/950

In the numerator - the weld, in the denominator -,

u and with the fact that the deformation is carried out with a total degree of 40 °, 50%.

eight

P

12 16 10 15 18 26