Способ стыковой сварки и устройство для его осуществления

Способ стыковой сварки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для стыковой сварки длинномерных криволинейных швов. Сущность изобретения: по линии шва в свариваемых деталях выполняют отверстия. Вставляют в отверстия стяжной элемент. По одну сторону шва устанавливают прижимную планку, по другую - подкладную планку. Фиксируют планки и свариваемые детали стяжным элементом.после этого производят сварку. Устройство для осуществления способа содержит стяжной элемент 5, прижимную планку 7 (прижим) и подкладную планку 6 (подкладку). Свариваемые детали 1, 2 и планки 6, 7 фиксируются стяжным элементом . 1 осн. п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы. 9 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 23 К 37/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914853/08 (22) 27.02,91 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Машиностроительный завод им, М.В.Хруничева (72) Л,П.Логунов и И.Г.Абашкин (56) Таубер Б.А. Сборочно-сварочные приспособления и механизмы. M.: Машиностроительная литература, 1951, с, 109, фиг. 134. (54) СПОСОБ СТЫКОВОЙ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: для стыковой сварки длинномерных криволинейных швов. Сущ„„Я2„„1816615 А1 ность изобретения: по линии шва в свариваемых деталях выполняют отверстия. Вставляют в отверстия стяжной элемент. Ilo одну сторону шва устанавливают прижимную планку, по другую — подкладную планку.

Фиксируют планки и свариваемые детали стяжным элементом, после этого производят сварку. Устройство для осуществления способа содержит стяжной элемент 5, прижимную планку 7 (прижим) и подкладную планку

6 (подкладку). Свариваемые детали 1, 2 и планки 6, 7 фиксируются стяжным элементом. 1 осн. и. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1816615

Изобретение относится к стыковой сварке с применением вспомогательных устройств для крепления деталей и формирования сварного шва с приданием особого профиля отдельным участкам кромок. Преимущественное использование — сварка тонкостенных крупногабаритных конструкций, а также деталей типа воздуховодов и балок с большой величиной отношения длины к размерам поперечного сечения, в том 10 числе и криволинейных, в различных отраслях машиностроения в условиях единичного и мелкосерийного производства, а также в строительстве.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения сварки криволинейных длинномерных деталей.

На фиг. 1 представлен возможный вариант формы и расположения технологиче- 20 ских отверстий, разделываемых в кромках свариваемых деталей; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — второй вариант разделки отверстий; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3 (штриховой линией на фиг. 2 и 4 25 показана форма сварного шва после свар. ки); на фиг.5 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг.

6 — разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — устройство для сварки деталей; на фиг. 8 — разрез

Д вЂ” Дна фиг.7; на фиг.9 — разрез Е-Е на фиг. 30

7.

Пример 1. B среде инертных газов выполняют дуговую сварку листовых деталей 1 и 2 толщиной 1 мм из алюминиевого сплава АМг6 по криволинейному шву 3 (см. 35 фиг. 1 и 2). В свариваемых кромках разделывают отверстие 4 диаметром 4 мм, например, сверлением с шагом 0,2-0,3 м.

Сварочные кромки зачищают до удаления слоя окислов, Детали 1 и 2 стыкуют и в 40 отверстия 4 устанавливают стяжные элементы 5. С обратной стороны сварного шва размещают подкладную планку (дали подкладку 6) из стали 12Х18Н10Т, которую соединяют со стяжным элементом 5 (см. фиг. 7 45 и 8). С лицевой стороны сварного шва устанавливают прижимную планку (далее прижим) 7. С помощью стяжного элемента 5 стягивают между собой прижим 7, подкладку

6 и расположенные между ними сваривае- 50 мые кромки деталей 1 и 2 с удельным усилием 0,1-0,15 кгс/пог.м. (согласно табл. 1

ОСТа 92- 1186 81). Через отверстия (не показаны) в подкладке 6 к свариваемому шву подают аргон с расходом 11 л/мин, а через 55 продольное отверстие в прижиме 7 выполняют сварку на участке d-d. Затем подкладку и прижим переставляют на соседний участок и сваривают стык на участке b-b (cM, фиг. 1). После удаления устройства заваривают участок а-Ь с применением присадоч ной проволоки. В качестве стяжных элементов используют шпильки с гайками.

Пример 2. При сварке листов толщиной 4 мм в кромках разделывают отверстия диаметром 5 мм, Осуществляют сварку участков а — а и Ь-Ь аналогично описанному в примере 1. Затем после удаления прижима, стяжек и подкладки в технологические отверстия 4 устанавливают закладную деталь в виде цилиндра 5 мм, высотой 4 мм из сплава АМг6 и прихватывают ее сваркой к деталям 1 и 2. После этого заваривают участок а — Ь ручной сваркой.

Пример 3. Выполняют сварку в инертном газе неплавящимся электродом с присадочной проволокой криволинейной балки прямоугольного сечения, состоящей из двух изогнутых деталей типа швеллеров

8 и 9 (см. фиг. 3 — 6) из титанового сплава ОТ4 с толщиной свариваемых кромок 3 мм. В кромках детали 8 фрезеруют прямоугольные пазы длинной 14 мм и глубиной 1 мм с шагом 200 мм, которые вместе с кромкой детали 9 образуют технологические отверстия 10. Это первый отличительный признак предложенного способа.

После зачистки свариваемых кромок от окислов и загрязнений детали 8 и 9 собирают под сварку с использованием предложенного устройства, Для этого удаляемые после сварки радиусные подкладки 11 и прямолинейные подкладки 12 стыкуют ответными концами, в которых имеются сквозные соосные отверстия, В эти отверстия вставляют стяжки 13 (см. фиг, 5 и 6). Подкладки 11 и 12 со стяжками 13 монтируют на внутренней поверхности детали 8, при этом стяжки 13 устанавливают в пазах технологических отверстий 10 и стыкуют кромки деталей 8 и 9. Операция установки стяжек в технологические отверстия является вторым отличительным признаком предложенного способа.

На свободные концы стяжек 13, высту-, пающие над внешне",;. поверхностью собранной балки, монтируют прижимы 14 и

15, при этом стяжки 13 проходят через отверстия на концах прижимов. На свободном конце стяжки 13 закрепляют съемные накладки 16, например, винтами (не показаны). Через отверстия в накладках 16 стяжку с помощью болта 17 и гайки 18 соединяют со штоком 19 гидроцилиндра 20. Доступ к болту 17 и гайке 18 осуществляется через окна в упоре 21 (см, фиг. 6), При.подъеме штока гидроцилиндра стяжка 13 через упор

21 стягивает подкладки 11. и 12, прижимы 14 и 15 и кромки деталей 8 и 9 между собой с удельным усилием 7000 кгс/м. При агом си1816615 ловое замыкание осуществляется через тех. нологические отверстия 10. Это позволяет выравнить и надежно закрепить кромки свариваемых деталей под сварку. Нэ торцы собранной балки устанавливают заглушки 5 (не показаны), через которые осуществляется поддув аргона. Затем через окна в прижимах 14 — 15 выполняют сварку на участках а-а и b — b. После этого устройство демонтируют и заваривают участки а — Ь. Вытянутая 10 вдоль сварочного стыка прямоугольная форма технологического отверстия облегает процесс заварки участков а-b.

Стяжка 13 представляет собой стальную пластину толщиной 1 мм и шириной 14 15 мм. Форма подкладок 11, 12 и прижимов 14, 15 определяется формой сварного шва, при этом целесообразно сварной шов разбивать на радиусные и прямолинейные участки.

Конструктивное выполнение устройст- 20 ва для стыковой сварки. Устройство содержит прижим 7 и подкладку 6 (см, фиг. 7 и 8).

Прижим 7 установлен на одной стороне свариваемых деталей 1 и 2, и подкладка 6 — на обратной стороне деталей, Прижим 7 и под- 25 кладка 6 соединены стяжным элементом 5 в виде шпильки, ввернутой одним концом в отверстие в подкладке. На другой конец шпильки навернута гайка 22. Для формирования шва подкладка 6 имеет выемку 23, 30 через которую, кроме того, осуществляется поддув инертного газа через штуцер (не показан). Прижим имеет продольное окно 24, по форме соответствующее форме сварного шва 3{см. фиг.1 и 9). 35

Устройство работает следующим образом.

В подкладку 6 ввертывают шпильки 5.

Осуществляют стыковку деталей 1 и 2 так, чтобы шпильки 5 проходили в технологиче- 40 ские отверстия 4 (см. фиг, 1 и 2) в кромках свариваемых деталей. С лицевой стороны деталей 1 и 2 устанавливают прижим 7, при этом шпильки 5 пропускают в отверстия прижима. С помощью гайки 22 и шпильки 5 45 стягивают подкладку 6, прижим 7 и свариваемые кромки деталей 1 и 2, При этом происходит выравнивание кромок в одной плоскости и их надежная фиксация. Через окно 24 в прижиме 7 выполняютсварку шва 50

3 на участке а-а. Затем приспособление переставляют на соседний участок и процесс повторяют.

Другой пример конструктивного выполнения устройства для стыковой сварки, Уст- 55 ройство содержит радиусные прижимы 14, прямолинейный прижим 15 и подкладки 11 и12 соответственно. Прижимы установлены на внешней стороне деталей 8 и 9, а подкладки на внутренней стороне (см. фиг. 3—

6), Прижимы и подкладки имеют на концах ступени с отверстиями, в которые установлены стяжки 13, Стяжка 13 выполнена в виде пластины, на одной стороне которой неподвижно закреплены упоры 25, э на другой стороне — съемные накладки 16. Накладки 16 с помощью болта 17 и гайки 18 соединены со штоком 19 гидроцилиндра 20.

Гидроцилиндр 20 соединен с упором 21, опирающимся на прижим 14. Прижимы 14 и

15 имеют окна, через которые выполняется сварка деталей.

Устройство используют следующим образом.

Собирают подкладки 11 и 12 между собой и в соосные отверстия вводят стяжки 13, Устанавливают подкладки и стыкуют детали

8 и 9 между собой, при этом стяжки 13 размещают в технологических отверстиях lO. С внешней стороны сваривэемой балки последовательно монтируют прижимы 14 и t5, при этом стяжка 13 проходит через отверстие в прижимах. На свободном конце стяжки закрепляют съемные накладки 16, например, винтами. Через отверстие в накладках 16 стяжку 13 с помощью болта 17 и гайки 18 соединяют со штоком 19 гидроцилиндра 20, При подъеме штока гидроцилиндра стяжка 13 через упоры 21 стягивает подкладки 11 и 12, прижимы 14 и 15 и кромки деталей 8 и 9. При этом прижимы 14 и 15 взаимодействуют с упором 21. Таким образом происходит выравнивание кромок свариваемых деталей и их надежная фиксация.

Затем через окна в прижимах 14 и 15 выполняют сварку на участках а-а и b — Ь, после этого устройство демонтируют и заваривают участки а-b.

Такое конструктивное выполнение устройства для сварки позволяет использовать узкие протяженные технологические отверстия в свариваемых кромках, которые легко заварить после удаления устройства, Кроме того, гидроцилиндр обеспечивает достаточное усилие стягивания свариваемых кромок.

Предложенный способ стыковой сварки и устройство для его осуществления позволяют значительно снизить металлоемкость сборочно-сварочной оснастки за счет силового замыкания с помощью стяжек, прижима и подкладки кратчайшим путем, т.е. через технологические отверстия, изготовленные в сварочных кромках, Это позволяет отказаться от жестких рамных конструкций прижима и подкладки, что значительно сокращает затраты на изготовление оснастки, особенно при изготовлении крупногабаритных конструкций. Кроме того, изобретение расширяет технологические воэможности и

1816615 позволяет сварить детали типа криволинейных воздуховодов на удаляемой подкладке, удержание и фиксация которой другими известными способами и устройствами либо крайне затруднена, либо невозможна. Дополнительным положительным эффектом является то, что появляется возможность защиты сварного шва от окисления с помощью инертного газа, поступающего через отверстия в подкладке устройства для сварки, что повышает качество сварного шва.

Формула изобретения

1. Способ стыковой сварки, при котором

s свариваемых деталях выполняют отверстия, стыкуют свариваемые детали, устанавливают в отверстия стяжной элемент, фиксируют им свариваемые детали, а затем сваривают,отличающийся тем,что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения сварки криволинейных длинномерных швов отверстия . для стяжных элементов выполняют по линии стыка, устанавливают по одну сторону шва, прижим, по другую сторону шва устанавливают подкладку, затем подкладку, свариваемые детали и прижим фиксируют стяжным элементом.

2. Способ поп.1,отличающийся тем, что в отверстия вставляют закладные элементы из материала, аналогичного материалу свариваемых деталей и приваривают

5 их к свариваемым деталям.

3. Устройство для стыковой сварки, содержащее стяжной элемент с натяжным устройством, фиксирующие элементы, о т л и10 ч а ю щ е е с я тем, что один фиксирующий элемент выполнен в виде прижимной план- ки с продольным отверстием для доступа сварочной головки, а другой — в виде подкладной планки, при этом в прижимной

15 планке и подкладной планке выполнены отверстия для стяжного элемента, проходящего через технологические отверстия в сварочном стыке.

4. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что натяжное устройство стяжного элемента выполнено в виде силового пневмоцилиндра.

5. Устройство по и. 3, отл ич а ю щее25 с я тем, что натяжное устройство стяжного элемента выполнено в виде силового гидро1816615

1816615 н

Составитель Л.Логунов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор Н.Ревская

Заказ 1699 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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