Способ нанесения флюса
Иллюстрации
Реферат
(72) Автори изобретения
Б.A.Матюшкин и А.Н.Горшков
I (71) Заявитель (S4) СПОСОВ НИ КСКНИЯ КПОСЛ
Изобретение относится к дуговой: сварке в среде защитных газов с применением активирующих флюсов, "преимущественно сплавов титана, и может быть использовано во всех отраслях машиностроения.
Известен способ сварки, при котором флюс, в качестве которого используют реагент, наносят на кромки свариваемого изделия в виде суспензии, состоящей иэ органической летучей жидкости» например» этилово го спирта и взвеси тонкоиэмельчениых порошков химически активных веществ, преимущественно,фтористых солей кальция или магния, взятых в отношении l5-30 г на 100 мя жидкости. Реагент в силу активности наносят равиЬмерным.слоем не бо-, лее 25 мк jl) .
Однако известный способ не ли-, митирует ширину зоны наносимого слоя суспензия, в результате чегоимеют место случаи, когда ширина наносимого слоя суспензии получается больше требуемой;ширины шва. Флюс ,в этом. случае:после сварки частично остается н поверхности детали."
Наибольшую опасность остатки флюса представляют в труднодоступных мес 1 тах, которые после сварки детали не могут быть обработаны, например„ способом механической поверхностной зачистки, Оставшийся íà по6 верхности детали флюс снижает стойкость сварных соединений против поверхностного» растрескивания, особенно в условиях теплосмен.
Применение флюса в виде суспензий приводит к тому, что взвешенные частицы, выпадая в виде осадка, снижают эффективность устранения пористости, и,кроме того, флюс трудно нанести равномерным слоем.
Известны способы сварки встык в среде инертных газов, прн которых между подготавливаемыми под сварку торцовыми поверхностями помещают флюсы в виде порошка или паоты jab .
З» Применение флюса в виде тонкояэмельченного порошка в процессах сварки плавлением имеет ряд преимуществ по сравнению с вариантами,когда флюс используют в виде суспензий или паст (простота:приготовления, безопасность и экономичность) .
Однако применение флюса в виде порошка связано с трудностями его закрепления на поверхности детали
ЗО в процессе сварки. Сдуваемый частич64707S но потоком инертного газа, флюс не попадает в необходимом количестве в сварочную ванну, что резко снижает. эффективность его применения и ухуд« шает качество сварки. Применение флюса в виде пасты также не обеспечивает надежного закрепления его
"на торцах "детали.
Наиболее близким к предлагаемому изобретенью по технической сущности и достигаемому результату является способ нанесения флюса, заключающийся в .том, что флюс используют в смеси с наполнителем (жидкостью), которой сообщают кинетическую энер гию путем распыления и таким образом наносят флюс на обрабатываемую поверхность )3) . Однако при нанесении флюса этим способом он относительно слабо закрепляем ся на об- рабатываемой поверхности, что может
""прйвести к отслаиванию и сдуванию его а кромок защитным газом,а также .Снизить качество сварного шва.
Цель изобретения — повышецие качества аварных швов при аварке в среде защитных газов с прйменением активирующих флюсов путем обеспечения равномерности нанесейия флюса
ii улучшения сцепления его а обрабатываемой поверхностью. .Для этого в качестве наполнителя используют металлические частицы, причем металлических частиц по весу берут в 5-20 раз больше, чем флюса, а расход смеси устанавливают
50-100 г на 1 см обрабатываемой поверхности.
Закрепление флюса на поверхности " "достигается тем, что смесь металлических частиц и флюса в виде тонкоизмельченного,.порошка„ увлекаемая потоком инертного газа или воздуха с определенным ускорением, подвергает поверхность ударной обработке.
Металлические частицы, обладая боль.— шим запасом кинетической энергии, че частицы флюса, ц соударении с поверхностью подвьргают ее значительной пластической деформации и одновр меино внедряют частицы флюса в повер хностные слои обрабатываемой поверхности
В результате такой обработки образуется однородное и надежное покрытие, которое под влиянием потока защитного газа в процессе дуговой, сварки сохраняет свои качества.
Иэ-за малого удельного веса Флюса кинетической энергией его частиц пренебрегаем. Кинетическую энер- гию металлических частиц можно опретХ
2 целить из уравнения )
2 где Т - кинетическая энергия движущейся металлической частицы; п1- масса частицыу
У - скорость движения металлической частицы в момент удара ее об обрабатываемую поверхность.
Металлические частицы, обладая в процессе своего движения опре5 деленным запасом энергии (T) совершают работу {A), которая сопровождается пластической деформацией внешнего слоя обрабатываемой поверхности и внедрением в ней частиц
Я флюса.
Найравление движения частиц сме.,си может быть как нормально к по верхности, так и под углом 45-60
Количество внедренных частиц, а следовательно, степень йокрытия могут регулироваться соотношением компонентов, входящих в состав смеси, интенсивностью ее расхода и скоростью перемещения йаносящего смесь устройства относительно обра. батываемой пбверхности.
Оптимальный состав смеси определяется соотношением компонентов, где флюс принимается в количестве от 1 до 2, а металлические частицы от 10 до 20 вес.ед. Допустимое отклонение по составу смеси позволяет получить требуемое количество пок- рйтия Й обеспечить надежность его закрепления на обрабатываемой поверхности.
Возможно применение смеси в других соотйошениях, но при этом эффек-, тивность обработки поверхности существенно снижается.
35 Оптимальный расход смеси составляет 50-100 r на 1 см обрабатываемой поверхности. С увеличением расхода смеси количество закрепленных на поверхности частиц флюса
40 повышается, а с понижением расхода смеси - уменьшается.
Металлические частицы в виде порошка изготавливали из молотой м стружки, металл которой соответствовал металлу обрабатываемой дета" ли. В данном случае для обработкн е-. поверхности детали иэ титанового сплава ОТ4 использовали титановую стружку сплава ОТ4 которая после помола приобретала пластинчатое строение с острыми углами, а размеры образовавшихся частиц былиг по ширине 0,5-1 мм, по Алине 1-.2 мм и толщине 0,2-0,3 см, Для обработки поверхности иэвест" ным способом были подготовлены технологические образцы из титанового сплава ОТ4 толщиной 3 мм и размером 100х300 мм. Бредварительно поверхность таких образцов обрабаты60 вали механическим путем по 3»4 классу шероховатости . Смесь приготавливали из расчета 1„5 вес,ед. и
l5 вес.ед. металлических частиц иэ молотой титановой струж си сплава
65 ОТ4 и засыпали в дозатор. б47078
Для сообщения смеси кинетической; энергии в качестве источника питания использовали пневмосеть, обеспечивающую подачу сжатого воздуха в специальное устройство для обработки поверхности перед сваркой. Величина избыточного давления, требуемого для сообщения смеси кинетической энергии, в сети должна быть не менее
4-5 ат.
При использовании инертного газа питание можно осуществлять от баллона.
Для обработки торцовой поверхнос-ти тонколистовые образцы собирали в пакет и в собранном виде помещали их в специальную камеру. Обработку поверхности осуществляли-на скорости 3-4 м/час. При этом специальное устройство для обработки поверхности вместе с доватором перемещали относительно поверхности. Допускалось перемещение поверхности относительно устройства.
Скорость обработки устанавливали из расчета 50-100 г смеси на 1 см обрабатываемой поверхности.
Результаты последующей сварки дугой в среде инертных газов показали, что применение Флюса (например Са Р ) в виде порошка, засыпанного между торцовыми поверхностями стыкуемых образцов, в процессе аргоно-дуговой сварки не обеспечивало попадание Флюса s сварочную ванну в нужном количестве под воздействием потока аргона. В результате образовывалась пористость в металле шва.
Применение флюса, например СаР, в виде тонкоизмельченного порошка, закрепленного на свариваемой поверхности, обеспечивает хорошее Формирование шва. При этом не происходит срыва частиц флюса под воздействием потока инертного газа, а также не наблюдаются остатки. Флюса в зоне соединений и пористость в металле швов .. сплава ОТ4. б
Эффективность нанесения флюса предлагаемым способом обеспечивается тем, :что флюс в процессе нанесения на торцовую поверхность в виде тонкоиэмельченного порошка закрепляется равномерно в необходимом
5 для дуговой сварки количестве. Остатки флюса на поверхность детали после сварки в этом случае не попадают, в связи с чем полностью исключена опасность растрескивания свар)0 ных соединений.
Предлагаемый способ можно, выполнять в автоматическом режиме, что значительно повышает качество закрепления Флюса на обрабатываемой р поверхности, .а следовательно, и качество сварных соединений.
Формула изобретения
Способ нанесения флюса, при котором флюс используют в смеси с наполнителем и сообщают смеси кинетическую энергию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ïoâûщения качества сварных соединений путем обеспечения равномерности нанесения флюса и улучшения сцепления его с обрабатываемой поверхностью, в качестве наполнителя используют металлические частицы, причем метал- лических частиц по весу берут в
5-20 раз больше, чем флюса, а расход смеси устанавливают 50-100 r на 1 см обрабатываемой поверхности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
40 Р 183305, кл. В 23 к 9/10, 19б3.
2. Патент Японии Р 13690, кл. 12 В 101, 970.
3. Авторское свидетельство СССР
4Ь В 269381, кл. В 23 к 9/ls, 1968.
Составитель A Ãàâðèëîâ
Редактор И. Острова 1ехред О, Андрейко Корректор И, Гоксич
Заказ 210/8 Тираж 1221 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35i Рараская наб. д.4)5
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4