Способ дуговой сварки тонколистовых элементов

Способ дуговой сварки тонколистовых элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е < >10040s0

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.01.81 (21) 3272868/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 23 K 28/00

В 23 К 9/16

Гоеударстееннмй кемнтет

СССР

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.83 (53) УДК 621.791..011 (088.8) ло делам нзебретеннй и етнрмткй (72) Авторы изобретения

И. М. Жданов, Б. В. Медко; В. В. Лысак, А. П.

P. В. Мельников и В. А. Бойченко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ТОНКОЛИСТОВЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при автоматической и ручной сварке в среде защитных газов неплавящимся электродом без присадочного материала тонколистовых изделий из металлов и сплавов преимущественно длннномерными швами.

Известны способы односторонней свариз тонких изделий (1) и (2), сущность которых состоит в том, что на свариваемые листы воздействуют распределенной нагрузкой и жестко их фиксируют при сборке под сварку на опорной поверхности, чтобы в результате термического воздействия сварочной дуги уменьшить или исключить перемещение свариваемых листов друг относительно-друга и как итог обеспечить ведение процесса сварки в автоматическом режиме и получение качественного сварного соединения.

При дуговой сварке изделий толщиной менее 1,5 мм в связи с техническими трудностями применения присадочной проволоки возникает необходимость использования вкачестве присадочного материала переплавляемой нахлестки собранных под сварку листов (3) . Недостатком известных способов является невозможность получения качественного сварного соединения, так как исключается возможность совмещения свариваемых кромок в одну плоскость при расплавлении нахлестки из-за потери силового контакта распределенной нагрузкой с верхним листом при перемещении его в.зоне сварочной ванны к опорной поверхности.

Наиболее близкий к изобретению по технической сущности способ дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку и в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получения стыкового соединения между элементами (4).

Недостатком известного способа является невозможность получения качественного сварного соединения толщиной металла менее 1,5 мм, так как распределенная нагрузка, создаваемая прижимом в виде.сплошного бруса, имеет ограниченную возможность воздействия на расплавленную сварочной дугой кромку. Выход кромок осуществляется за счет изгибных напряжений, создаваемых при сборке, величина ко1004050

35

Формула изобретения

55 торых не позволяет полностью совместить свариваемые элементы в одну плоскость, в результате наблюдается депланация свариваемых кромок, т. е. выход свариваемых кромок из плоскости. Дополнительное усилие со стороны сплошного прижима во время сварки на расплавленную кромку исключено, так как силовой контакт между прижимом и плоскостью уже сваренного металла сводится к минимуму из-за естественной жесткости сплошного прижима и собранных внахлестку свариваемых кромок.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения элементов с толщиной меньшей 1,5 мм.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дуговой сварки тонколис- товых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку и в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получения стыкового соединения между элементами, нагрузку прикладывают на участке с длиной, равной длине сварочной ванны, причем начинают силовое воздействие в момент начала расплавления кромок и заканчивают в момент начала кристаллизации жидкого металла.

На фиг. 1 представлено прижатие свариваемых кромок при сборке, схема; на фиг. 2 — действие приложенных сил во время сварки, схема; на фиг. 3 — сварное соединение после сварки.

Способ заключается в следующем.

Свариваемые листы собирают внахлестку и верхНий лист 1 прижимается к опорной поверхности 2 прижимом, который состоит из набора собранных вплотную отдельных элементов 3, передающих усилие прижатия Р свариваемой кромке на длине, равной толщине прижимного элемента и не превышающей длины сварочной ванны 4.

Прижимные элементы располагают на всей длине свариваемого стыка на расстоянии от оси шва, равном не более половине ширины сварочной ванны, поэтому во время расплавления свариваемых кромок каждый элемент 3 прижима обеспечивает постоянный силовой контакт с кромкой 1 и совершает работу по перемещению верхнего листа к опорной поверхности 2, т. е. до совмещения верхней кромки 1 свариваемых листов с нижней в одну плоскость.

Наличие силового воздействия на верхнюю кромку в момент ее расплавления, т. е. ликвидации опоры верхнего листа 1, позволяет переместить его к поверхности подкладки и устранить депланацию и «домики» сварного соединения, появляющиеся из-за термического расширения свариваемых кромок перед дугой и термической усадки после сварки, получить обычное стыковое сварное соединение без превышения кромок и тем самым повысить его качество.

Применение способа дуговой сварки тонколистовых элементов при изготовлении прямошовных тонкостенных труб и плоских панелей из титанового сплава ОТ4 — 1 толщиной 0,5 мм, 0,6 и 0,8 мм. Длина сварных швов 500 — 1000 мм.

При выполнении способа свариваемые кромки собирают внахлестку с перекрытием 0,6 — 0,8 мм. Сосредоточенные усилия к врехнему листу прикладывают у кромки посредством прижимных элементов в виде пластинок, ориентированных перпендикулярно к поверхности листов и имеющих толщину 1 мм (менее половины длины сварочной ванны).

Силовое воздействие, как предварительное вначале, так и сосредоточенное во время сварки, осуществляют через упругую резиновую прокладку, которая обеспечивает рабочие перемещения прижимных элементов на длине сварочной ванны по мере расплавления нахлестки. При этом происходит последовательное совмещение свариваемых листов в единую поверхность, копирующую поверхность базовой подкладки, на которой формируется сварное соединение.

Силовое воздействие на верхний лист соединения может осуществляться также через какое-либо другое эластичное упругое тело, мембранное устройство и т. д. Передача силового воздействия может осуществляться набором стержневых толкателей или другими устройствами.

Использование способа позволяет осуществить автоматическую сварку тонколистовых металлов, используя нахлестку в качестве присадочного материала, что приводит к значительной экономии сварочных материалов, и получить качественное сварное соединение с минимумом сварочных деформаций без превышения кромок.

Способ дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку и в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получения стыкового соединения между элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения элементов с толщиной, меньшей 1,5 мм, нагрузку прикладывают на участке с длиной, равной длине сварочной ванны, причем начинают силовое воздействие в момент начала расплавления кромок и заканчивают в момент начала кристаллизации жидкого металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Куркин С. А. Технология изготовления сварных конструкций. Атлас чертежей.

М., Машгиз, 1962, с. 13, фиг. 11 — 131.

2. Авторское свидетельство СССР № 256915, кл. В 23 К 33/00, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР № 76458, кл. В 23 К 9/16, 1943.

1004050

Составитель Л. Назарова

Редактор И.Митровка Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 1667/14 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

4. Столбов В. И. и др. Влияние сборочных напряжений в кромках на перемещения и остаточные напряжения при сварке тонколистовых алюминиевых сплавов.-«Сварочное производство», 1974, № 1, с. 13 — 15 (прототип).