172853. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nemesített ötvözött acélok egymáshoz vagy ötvözetlen szerkezeti acélokhoz történő hegesztésére
3 172853 4 annak a veszélye, hogy a beépített munkadarabok rövidesen elrepednek vagy eltörnek az igénybevétel hatására. Ismert megoldás még az is, hogy a nemesítendő munkadarabra felrakóelektródával viszonylag kis mértékben felkeményedő réteget visznek fel, és az ilyen réteggel ellátott munkadarabot izzító hőkezelésnek vetik alá, majd a hegesztést a felrakott réteg mentén végzik el. Ennél a megoldásnál azonban az a követelmény, hogy a munkadarabot a felrakó hegesztéssel ellátott részén át kell kovácsolni, annak érdekében, hogy a hajszálrepedések kialakulását megakadályozzák. Ez a kovácsolási művelet természetesen járulékos költséget és munkát jelent. Jóllehet az ismertetett módon a hegeszthet őséget javítani lehet, a hegesztést azonban így előmelegítéssel kell végezni, amelynek során a nemesített munkadarab tulajdonságai ismét csak romlanak. A jelen találmánnyal a fenti hátrányok kiküszöbölése a célunk, és olyan megoldás kialakítása, amellyel nemesített, ötvözött acélok egymáshoz vagy ötvözetlen szerkezeti acélokhoz hegeszthetők, különös tekintettel az ötvözött, nemesített acélból levő keresztezési csúcsoknak betéttuskókhoz történő hegesztésére, amelyeket vágánykereszteződések, illetve kitérők kialakításánál alkalmaznak. A találmány szerinti megoldással a felrakóhegesztéssel a nemesített munkadarabra felvitt réteg és a betéttuskók között létrehozandó kötés kialakítását kívánjuk megkönnyíteni. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a felrakóhegesztést olyan acélelektródával végezzük, amelynek karbonekvivalense 0,25%-nál kisebb, célszerűen 0,2% és mészbázisú bevonattal van ellátva, a nemesíthető acél munkadarabot pedig legalább 0,45% karbonekvivalenssel alakítjuk ki. A karbonekvivalenst az alábbi képlet segítségével számítjuk ki: % Mn % Cr + % Mo + % V % cekv = % C+----+------------------+ 6 5 % Cu + % Ni +------------------15 A karbonekvivalens meghatározására szolgáló fönti képletben valamennyi elemet súly%-ban adtuk meg. A fenti technológia alkalmazásakor a nemesített munkadarabot a szokásos módon hegesztjük, előmelegítést azonban vagy egyáltalán nem szükséges alkalmazni, vagy csak igen kismértékű előmelegítésre van szükség. Annak következtében, hogy a felrakóhegesztést olyan acélelektródával végezzük, amelynek karbonekvivalense 0,25%-nál kisebb, lehetőség nyílik a bevonatréteg és a nemesíthető acél között repedésmentes és biztos kötés létrehozására anélkül, hogy járulékos képlékeny alakításra lenne szükség. Az ezzel kapcsolatos vizsgálatok azt bizonyították, hogy a fenti elektróda alkalmazásával a hajszálrepedések kialakulása teljes mértékben kiküszöbölhető volt. A találmány szerinti elektróda alkalmazása lehetővé teszi továbbá olyan felrakóréteg kialakítását, amelynek segítségével maga a hegesztés a már nemesített munkadarab előmelegítése nélkül elvégezhető vagy legalábbis az előmelegítés csak olyan kismértékben szükséges, amely a nemesített anyag tulajdonságait nem befolyásolja. Jóllehet a hegesztés során is felmelegszik a nemesített munkadarab, ez a felmelegedés azonban a viszonylag alacsony kiindulási hőmérséklet következtében olyan kismértékű, hogy az alapanyag tulajdonságai a hegesztés következtében egyáltalán nem változnak. A találmány szerinti elektródával felvitt bevonatréteg vastagsága célszerűen 3-10 mm. A réteg a hegesztés során egyúttal pufferrétegként működik, és csökkenti a nemesített anyag hőigénybevételét. A ferrites anyagból álló bevonatréteg ezen túlmenően kiegyenlíti a fellépő feszültségeket, aminek következtében csökken a hajszálrepedések a továbbiakban történő kialakulásának veszélye. Az elektróda mészbázisú bevonata ugyanakkor az olvadékképződést kedvezően befolyásolja. A találmány szerinti megoldás egyik célszerű kiviteli alakjánál a felrakóhegesztést az alábbi összetételű elektródával végezzük: c 0,03-0,12 súly% Si 0,1-0,7 súly% Mn 0,3-2,0 súly% Mo 0 —0,6 súly% V 0 -0,2 súly% Ni 0 -2,5 súly% a maradék Fe és a szokásos szennyezők. Jóllehet a fenti összetétel nyilvánvalóan nem felel meg a nemesíthető acél összetételének, de az összetétel következtében a bevonatréteg ferrites szerkezetű marad, és a pufferzóna tulajdonságai megközelítik az alapanyag tulajdonságait. A találmány szerinti eljárással ily módon ötvözött, nemesített acélból álló munkadarabok hegeszthetők ötvözetlen szerkezeti acélokkal, anélkül, hogy a nemesítés által biztosított mechanikai tulajdonságaik romlanának. Ötvözetlen szerkezeti acéloknak nevezzük ilyen vonatkozásban az olyan alacsonyan ötvözött acélokat is, amelyek nem nemesíthetők. Természetesen az ötvözött, nemesíthető acélok saját anyagukkal is hegeszthetők. Ez esetben a másik munkadarabot is a találmány szerinti ferrites bevonatréteggel kell ellátni. Ekkor a hegesztés tulajdonképpen a két nemesíthető munkadarabra felvitt bevonatréteg között történik. A találmány szerinti eljárással minden 0,45% fölötti karbonekvivalensű ötvözött és edzett, illetve nemesített acél hegeszthető saját anyagával anélkül, hogy az anyag tulajdonságai kárt szenvednének. A találmány szerint kialakított hegesztendő munka5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
