Способ сварки алюминиевых сплавов

Способ сварки алюминиевых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в различных областях машиностроения Цель изобретения повышение качества сварных UJBOR Процесс сварки алюминиевых сплавов в среде инертных газов ведут вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности Сварку осуществляют по слою очищающего флюса ТФА 12, наносимого до сварки слоем толщиной 0 1 0.3 мм на фронтальную поверхность деталей Такая толщина флюса обеспечивает наиболее высокое качество сварных соединений и отсутствие окисных плен Высокая проплавляющая способность дуги позволяет сваривать за один проход без разделки кромок детали толщиной до 10 мм 2 табл

C0IO3 СОИ. TCKИХ

СО!!ИЛПИС ИЧЕ ГКИХ

РЕСПУБЛИК а!1(В 23 К 9/167

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИ1Е!

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КР! !1ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

L !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 l) 4634238/27 (22) 09.01.89 (46) 15.06.91. Бюл. !Ф 22 (71) Ташкентский политехнический институт им. А,P.Áèðóíè (72) M.À.Àáðàëîâ, P.Ó.Àáäópàõìàíîà, P.Ì.Ñàидов, С. С.Арифходжае в, А. Г. Махаров, В,А,Игнатов и В.С.Усатый (53) 621.791.75 (088.8) (56) Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Доклады ll Всесоюзной конференции. Наукова Думка, 1985, с. 260.

Авторское свидетельство СССР

N 524642, кл. В 23 К 9/16, 1974. (54) СПОСОБ СВАРКИ АЛК)МИНИЕВЫХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам дуговой сварки алюминиевых сплавов с использованием флюса, Цель изобретения состоит в повышении качества сварных соединений при сварке на постоянном токе прямой полярности с использованием флюса ТФА-12.

Способ сварки алюминиевых сплавов в среде инертных газов вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности осуществляют по слою очищаемого флюса, наносимого до сварки в виде пасты слоем толщиной 0,1-0,3 мм на фронтальную поверхность деталей возле соединяемых кромок. Для улучшения формирования корня шва и удаления поверхностных окисных плен из стыка со стороны проплава дополнительно до сварки наносят флюс в виде пасты на тыльную сторону деталей возле соединяемых кромок, .,5U „„1655694 А1 (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в различных областях машиностроения. Цель изобретения повышение качества сварных швов. Процесс сварки алюминиевых сплавов в среде инертных газов ведут вольфрамовым электродом на постоянном токе прямои полярности. Сварку осуществляют по слою очищающего флюса ТФА-12, наносимого до сварки слоем толщиной 0,1-0,3 мм на фронтальную поверхность деталей.

Такая толщина флюса обеспечивает наиболее высокое качество сварных соединений и отсутствие окисных плен. Высокая проплавляющая способность дуги позволяет сваривать за один проход без разделки кромок детали толщиной до 10 мм. 2 табл, При сварке предлагаемым способом флюс способствует удалению окисной пленки с поверхности деталей, а инертный газ (аргон или гелий) при минимальном расходе обеспечивает защиту вольфрамового электрода и сварочной ванны от окружающей среды и создает условия для стабильного горения дуги. Целесообразнее использовать (Л в качестве инертного газа аргон, который вви- 01 ду того, что он тяжелее воздуха. обеспечивает 10 более надежную защиту не только вольфра- Дь, мового электрода, но и эоны сварки. Кроме того, стоимость аргона значительно ниже стоимости гелия., аююЪ !

Стойкость вольфрамового электрода при сварке по предлагаемому способу возрастает более, чем в два раза, Последнее обусловлено меньшим нагревом электрода при сварке на прямой полярности постоянного тока, Сварочная дуга постоянного тока прямой полярности в среде аргона горит

1655694 устойчивее, чем в среде гелия, а также значительно более устойчивое, чем в среде аргона на постоянном токе обратной полярности или на переменном токе.

Способ сварки алюминиевых сплавов был апробирован в заводских и лабораторных условиях. В качестве источников питания были использованы сварочные выпрямители серии ВД, ВДУ и ВСВУ, Сварку производили вручную и на автоматах АДСВ—

2 и АДСВ-6. В качестве свариваемых материалов использовали алюминиевые сплавы марок АМг6, AMr61, 1201, 1420 толщиной 4—

12 мм. В качестве очищающих флюсов использовали флюсы серии ТФА.

Во всех случаях предлагаемый способ сварки обеспечивал резкое увеличение производительности процесса, вследствие увеличения глубины проплавления и уменьшения коэффициента формы шва, Сварные швы получались качественными без дефектов с повышенными физико-механическими характеристиками.

В табл. 1 приведены геометрические параметры швов, полученные при сварке алюминиевого сплава Амг61 толщиной 6 мм при различных способах сварки, Данные табл. 1 показывают, что при сварке по предлагаемому способу резко увеличивается проплавляющая способность дуги. Даже при сравнительно малых токах наблюдается полное проплавление металла, а при сварочном токе, равным 150А, в среде аргона шов формируется не только с полным проплавлением, но и заметным провисанием, а в среде гелия на том же токе происходит прожог металла, Оптимальной толщиной слоя флюса, наносимого до сварки на лицевую поверхность возле соединяемых кромок является 0,2 мм. Такая толщина слоя флюса обеспечивает наиболее высокое качество сварных соединений алюминиевых сплавов.

В табл. 2 приведены сравнительные данные различных способов сварки..

Согласно табл, 2 при толщине слоя флюса менее 0,1 мм возможно понижение качества сварных соединений. из-за попадания в сварные швы окисных плен вследствие ухудшения процесса очистки поверхности сварочной ванны. При толщине слоя флюса более 0,3 мм наблюдается снижение проплавляющей способности ду5 ги, Кроме того, при такой толщине слоя флюса возможно появление шлаковых включений е металле швов.

При сварке на переменном токе в аргоне проплавляющая способность дуги получа10 ется низкой, а производительность процесса резко падает из-за того, что вольфрамовый электрод уже на малых токах начинает плавиться. На постоянном токе прямой полярности в гелии проплавляющая способность

15 дуги хорошая, однако качество сварных швов низкое из-за засорения швов окисными пленами.

Способ сварки алюминиевых сплавов отличается простотой реализации, так как в

20 качестве источника питания можно использовать серийные выпрямители широкого применения. Дуга постоянного тока прямой полярности в среде аргона или гелия отличается высокой проплавляющей способно25 стью. Процесс сварки характеризуется высокой производительностью, а сварные соединения отличаются высоким качеством, так как сварные швы получаются плотными и прочными, Вследствие высокой проплав30 ляющей способности дуги становится возможным сваривать за один проход без разделки кромок детали из алюминиевых сплавов толщиной до 10 мм.

Предлагаемый способ может быть ис35 пользован при сварке других. легких сплавов, в том числе магниевых.

Формула изобретения

Способ сварки алюминиевых сплавов, 40 при котором сварку ведут неплавящимся электродом в среде инертных газов с использованием фтористых флюсов. наносимых на свариваемые кромки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что. с целью повышения качества

45 сварных соединений при сварке на постоянном токе прямой полярности с использованием флюса ТФА — 12 путем устранения окисных включений, флюс наносят толщиной 0,1-0,3 мм на фронтальную поверх50 ность, 1655694

Пс и питания

Рея!и сварки

Примсчл1 ние

)))ирина швл, Ь>

>м

Ко эффиииеит формы щп я

Ъ

Глубина пропляилеиия, h, мм

ЗЩ, А

Расход газа, л/мии

ВЛ302

14

26)I 09! 294 1,93 1,63 3,02

5 75 4 16 1>ЗЯ

1,2

6-7

100

120

I SO

6,50

S,56

1,16

ВЛ302

14

1,2

?,67

1,02

2,61

100

5,)1 2,3S 2,17

120

6,75

$,28

1,27

I °

150

Про>ко г

ВЛ3 0 2

),?

?., 75

1,09

2,52

6-7

100

2,04

0,78

120

6,В0

5,11

° I

I 50

Прояви

1>14 2,48

ВЛ302

14

1,2

6-7

I 00

5,02

2 Sl

2,02

I °

I 20

6,85

5,27 1,30

150

Провог

ВЛ302

l4

l,2

2,81 1,16 ?,42

5,12 2 >43 2,10

1 °

6-7

100

° 1

120

6,75

S,31

I 27

Пролог

150

ВЛ302

I ?

?,6l? 0,97 2, 70

4,94 2,13 2 ° 33

6-7

100

)20

4,72 ),25

I SO

1,?) l,2

55

2,17

В/1302

3,82

0,62

100

3,91

120

2,14

1,33

1 °

I 50

1,2

3,47

0,72

2,50

ВЛ302

3,02

3-4

100

1,88

120

1 °

1 >23

6,45

7,94

I 50

3,56

О ° 7) 2,46

1>2

55

ВЛ302

3,09

° 1

1,52

4,70! 00

° 1

1,91

120

l,22

150

0,69

3,70

2,51

l,2

55

ВЛ302

1 °

3 05

3-4

100

l,95

3,29! °

6,43

120

6>51

1,23

1 °

8,06

150

4,05

0,63

1,2

2,55

55

ВЛ302

2,94

° I

3-4! 00

1,91

3,31

6,35

120

1,26

6 >40

8,08

150

1,2

5 ° 08

0,48

2,44

ВЛ302

3,69

l,13

4,17

100

2,03

2,94

5,96

I 20

150

1,24

5,84

7,26

Рол и полярности тока

Постоянный ток прямой полярности в гелии по слою ТФА-12 толщиной

0,05 мм

То яе, по спою флюса ТФЛ-12 толщиной

0 08 мм

То t>te, по слою

4>пкюа ТФЛ- 1 2 толщиной

О,l мм

Постоянный ток прямой полярности в гепии по слою Флюса

ТФЛ"12 толщиной 0,2 мм

Постоянный ток ярямой полярности в гелии по слою флюса

ТФЛ-12 толщиной 0,3 мм

То»>e, по слою флюса ТФА-12 толщиной 0,4 мм

Постоянный ток прямой полярности в аргоне по слов флюса

ТФА-12 толщиной

0,05 мм

Постоянный ток прямой полярности в яргоие по слою флюса

ТФА-12 толщиной 0,08 мм То ве, по слою флюса ТФЛ-12 толщиной 0,) мм

То ще, по слою

Флюса ТФА-! 2 толщиной 0,2 мм

Постоянный ток прямой полярности в аргоие по слов Флюса

ТФА"12 толщиной 0,2 мм

То зе, по слою флюса ТФЛ-12 толщиной 0,4 мм

)7ф, 18 мм м/и

">, n6 2, 4>8

6,7З (5,54

4,43 1,13

6,18 2,89

7,65 5,76

4,68 I,55

6 ° 43 3 ° 41

6,39 3,34

7,88 6,42

4,73 1,55

4 лбб 1,58

Т я б,л и ц a „I

1655694

Таблипа2

0тногительная про гяженно гь окисных вкчю„, „„„ «)6.!e ."

Способ аргонодуговой сварки то)паина слон флюс< «М

Автомат<гчес . <я сварка вольфрамовым электродом в олин слой на постоянном токе прямой полярности с применением флюс-пасты

ТФА-12, нанесенной с тыльной ctopolff I

0,83

0,34

То же, Ifo слою <рлюса

ТФА-12

0,0S

То же, по слою флюса

ТФА-12

0 1

Автоматическая сварка вольфрамовым эл.ктродом в олин ело<< па постоянном токе прямои полярности с прим.-н нпем флюс-пасты ТФА †!, нанесенной с тыньll

ТФА-12

0,2

То же, f(o слою флюса

ТФА-12

0,3

То же, по. слон< флюса

Ò

0,34

Отдеfli,HI

152 от длины шва

То же, по слою фин<<а

ТФА-12

0,4!

<(лак< вые включения на длине 272 от длины шва сумма окигных Эакпючений по всей длин шва; длина сварно

Редактор T. Парфенова Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2017 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного кс>митета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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