Патент 1077737

Способ изготовления сварных конструкций (его варианты)

 

1. Способ изготовления сварны конструкций, при котором осуществляют сборку,, прихватку и сварку и создают в конструкции деформации, обратные сварочным, отличающ и и с я тем, что, с целью расшир ния технологических возможностей способа путем сварки конструкций сложной пространственной формы и снижения затрат, прихватку осущес ляют круговыми точками, измеряют максимальный и минимальный диаметр точек, определяют разность между этими диаметрами и создают деформацию , обрат1 ую сварочной, величиной, превышающей в 2-3 раза полученную разность диаметров, путем закручивания конструкции в сторону, противоположную короблению от прихваток, и выполняют сварку. 2. Способ изготовления сварных конструкций, при котором осуществляют се5орку, прихватку и сварку и создают в конструкции деформации обратные сварочным, отличающийс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа путем сварки конструкций сложной пространственной формы и снижения затрат, прихватку осуществляют круговыми точками, выполняют отверстие в центре каждой точки диаметром, составляющим 0,3-0,4 наружного диаметра первой точки, определяют разность между максимальным и минимальным диаметрами отверстий и создают деформацию, обратную сварочной, величиной, превышающей в 2-3 раза разность диаметров отверстий, путем закручивания конструкции в сторону, противоположную короблению от прихваток , и выполняют сварку.

(19) (Н) СОЮЗ COBETGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

М59 В 23 К 31 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Z1) 3493756/25-27 (22) 13.07.82 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) М.БеЖуков, О.К.Алексеев и В.Н.Абрамова (53) 621.791.011(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 893475, кл. В 23 К 28/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

В 633691, кл. В 23 К 28/00, 1978 (прототип). (54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ изготовления сварных конструкций, при котором осуществляют сборку,.прихватку и сварку и создают в конструкции деформации, обратные сварочным, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа путем сварки конструкций сложной пространственной формы и снижения затрат, прихватку осуществляют круговыми точками, измеряют максимальный и минимальный диаметры точек, определяют разность между зти)йи диаметрами и создают деформацию, обратную сварочной, величиной, превышающей в 2-3 раза полученную разность диаметров, путем закручивания конструкции в сторону, противоположную короблению от прихваток, и выполняют сварку.

2. Способ изготовления сварных конструкций, при котором осуществляют сборку, прихватку и сварку и создают в конструкции деформации обратные сварочным, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа путем сварки конструкций сложной пространственной формы и снижения с затрат, прихватку осуществляют щ круговйми точками, выполняют отверс- . тие в центре каждой точки диаметром, составляющим 0,3-0,4 наружного диаметра первой точки; определяют разность между максимальным и минимальным диаметрами отверстий и создают деформацию, обратную сварочной, величиной, превышающей в 2-3 раза разность диаметров отверстий, путем закручивания конструкции в сторону, абаю противоположную короблению от прихваток, и выполняют сварку. ас ) 1077737

Изобретение относится к сварке, в частности к способам изготовления сварных конструкций сложной пространственной формы, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ изготовления трубчатых конструкций, при котором в процессе сварки осуществляют вращение путем закручивания обоих концов трубы вокруг его продольной оси в пределах упругой деформации и в разных направлениях, а сварку выполняют с колебаннями электродов располагая сварочные валики под углом к продоль- ной оси трубы tlj . 15

Недостатком укаэанного способа является то, что область его применения ограничена прямошовными трубами ° Более сложные конструкции, свариваемые ручной или полуавтоматичес- кой сваркой, изготовить по укаэанному способу невозможно из-эа сложности оснастки и оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо- -5 соб изготовления сварных конструкций, при котором осуществляют сборку, прихватку и сварку, и создают в конструкции деформации,.обратные сварочным. По указанному способу З0 в процессе сварки к изделию прикладывают растягивакщую нагрузку в зависимости от деформаций в незавареннбй части иэделия. Способ позволяет исключить остаточные деформации, выэы- 35 вающие изгиб, потерю устойчивости, продольное укорочение и другие виды деформаций (2) .

Недостатком известного способа является ТО, что он неприменим для 40 изготовления конструкций сложной пространственной формы, кроме того, сварочные стенды должны быть осиаМены-устройствами для силового воздействия на.свариваемые детали. Для 45 многономенклатурного и мелкосерийного производства создание таких стендов трудоемко и вызывает значительные затраты. Для сварных конструкций, подверженных деформациям 50 скручивания, способ не применим, так как не устраняет сдвиговых деформаций в сварных соединениях.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа и снижение затрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления сварных конструкций, при котором осуществляют сборку, прихватку и сварку и создают в конструкции де- 60 формации, обратные сварочным, прихватку осуществляют круговыми точка е1, измеряют максимальный и миниМальный диаметры т9чек, определяют разность между этими диаметрами и соз- g5 дают деформацию, обратную сварочной, величиной, превышающей в 2-3 раза полученную разность диаметров, путем закручивания конструкции в сторону, противоположную короблению от прихваток, и выполняют сварку.

В случае, когда при прихватке получаются размытые точки и определить максимальные и минимальные диаметры невозможно, в центральной части точки выполняют отверстие и поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления сварных конструкций, при котором осуществляют сборку, прихватку и сварку и создают в конструкции деформации, обратные сварочным, прихватку осуществляют круговыми точками, выполняют отверстие в центре каждой прихваточной точки диаметром, составляющим 0,3-0,4 наружного диаметра первой точки, определяют разность между максимальным и минимальным диаметрами отверстий, и создают деформацию, обратную сварочной, величиной, превышакщей в 2-3 раза разность .циамет.ров отверстий, путем закручивания конструкции в сторону, противоположную короблению от прихваток, и выполняют сварку.

На фиг. 1 показана первая прихваточная точка; на фиг. 2 то же, после завершения серии прихваток1 на фиг. 3 - то же, после операции закручивания внешними силами в сторону, противоположную короблению от прихваткиу на фиг. 4 — первая прихваточная точка с отверстием в центре1 на фиг. 5 - то же, после завершеНия серии прихваток1 на фиг. 6 - то же, после операции закручивания внешними силами в сторону, противоположную короблению от прихватки-.

Данный способ осуществляют следующим образом.

Для изготовления конструкции сложной пррстранственной формы производят сборку деталей и приспособ- . лений, затем прихватку круговыми точками. В месте постановки первой прихваточной точки напряжения и деформации отсутствуют, диаметр этой точки Д„(фиг.1) сохраняется неизменными до постановки следующей точки.

После постановки серии прихваточных точек конструкция коробится и форма точки изменяется: из круга точка деформируется в эллипс с малой осью диаметром Д и большой осью диаметром Д (Фиг.2). По направлению большой оси происходит удлинение, по направлению малой — сжатие. В связи с этим и производят операцию закручивания внешними силами в сторону, противоположную короблению от прихватки, до тех пор, пока диаметры елочек не поменяются местами: Д на Д и

1 077737

Д9 на Д4 (Фиг. 3) . После сварки конст рукция должна принять требуемую форму.

В случае, когда получаются размытые точки и определить максимальный и минимальный диаметры точки невозможно, пред женный способ осуществляют следующим образом. В центре первой прихваточной точки сразу же после ее постановки выполняют отверстие диаметром д„ (Фиг.4) . После10 выполнения сборки и завершения прихваточных работ отверстие дефор.мируется, превращаясь в эллипс с малой осью диаметром d и большой осью диаметром д (Фиг.5) . Затем про-15 изводят закручивание конструкции внешними силами в сторону, противоположную короблению от прихватки до тех пор, пока диаметры не поменяются местами: с)1на с1 и д на д (Фиг.б) . 2p

После сварки конструкция должна принять требуемую Форму. . Необходимость выполнения отверстия диктуется повышением точности изменения благодаря возможности примене- 25 иия стандартного мерительного инструмента для определения разности диаметров. Опытные замеры диаметров точки показывают, что стандартный мерительный инструмент типа штангенциркуля, щупа, калибра обязательно требует наличия опорной площадки. Граница круга точки не имеет такой площадки, поэтому в этом случае следует применять оптические приборы типа бинокулярных микроскопов или других устройств. Выполнение же отверстия позволяет применить обычный мерительный инструмент.

Величину остаточной деформации при закручивании определяют следую- 40 щим образом. После окончания прихватки в 3-4-х сечениях конструкции измеряют диаметры эллипсов Д и Д

Рассчитывается разность диаметров

Д -3g ° 45

Укаэанную разность ь увеличивают в 2-3 раза. Затем конструкцию закручивайт в обратную сторону на величину деформации ь = (2-3) а,.

После разгрузки и освобождения 5р от внешних сил конструкция приобретает некоторую деформацию закрутки.

Замеры остаточной деформации не производятся. Готовая к сварке деталь имеет довольно сложную Форму, расчет 55 которой трудно осуществим. Затем выполняется сварка. Порядок выполне. ния сварных швов повторяет порядок постановки прихватки. Порядок постановки прихваток определяется схемой с указанием последовательности их постановки. Порядок устанавливается технологом из условия минимальных ,остаточных деформаций.

Пример, Коробчатая конструкция сложной z -образной Формы из 65

Точки, М

4,95

0,15

5,1

5 01

4,9

0,11

4,9 .

0,1

4,7

0,1

5,03

4,97

0,05 .

4,8

4,75 штампованных листовых заготовок из стали IXISH10T сваривается четырьмя параллельными швами. Толщина листа

1,0-1,5 мм. Сварка ручная аргоннодуговая. Сила тока 90,0-100А. Скорость сварки 4 5 м/ч. После сварки торцовые сечения а робки поворачиваются друг относительно друга в двух плоскостях, поэтому внутренние проходные сечения искривляются и коробка не может быть использована в качестве средства для транспортировки контейнеров.

По предЛагаемому способу каждый стык разбивается по длине на ряд ступеней. Последовательность постановки точек внутри ступени осуществляется в направлении от края конструкции к ее среднему сечению. Длина ступени составляет 150-200 мм. Последовательность выполнения ступени противоположная последовательности постановки точек внутри ступени и ведется в направлении от среднего сечения конструкции к ее краям. Указанная последовательность носит название обратно-ступенчатого способа сварки. Она обеспечивает при прочих равных условиях наименьшие коробле.ния. Диаметр круговой точки составляет 12-15 мм. Точка ставится аргонноточечным пистолетом. В тех местах, где наплавленный металл круговой точки с основным металлом не имеет четкой границы (из-за нарушения парамет-. ров сварочного режима, неточностей сборки или соединений деталей типа угловых и нахлесточных и т;д.), ораз; после остывания выполняются сверлением отверстия диаметром 5,0 мм. В этом случае необходимые измерения выполняют на отверстии, определяя минимальный и максимальный диаметры эллипса.

На участке стыка в пяти круговых прихваточных точках просверлены отверстия диаметром 5,0 мм. Каждое отверстие сверлится после постановки точки.

Размеры максимальных и.минимальных диаметров отверстий после выполнения операции прихватки представлены в таблице.

1077737

Составитель Ю.Мельцов

Редактор Л.Повхан Техред М.Кузьма Корректор A.Ïoâõ

Заказ 829/8 :Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Разность д1 увеличивают в 2,5 раза.

Перекручивают узел в сторону, обратную послеприхваточной деформации, сваривают. После осуществления указанных операций

5 узел не имеет искажения формы °

Годовой экономический эффект от использования предлагаемого способа (его вариантов) 12000 руб.