Способ сварки плавлением разнородных металлов

Способ сварки плавлением разнородных металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.02.77 (21) 2451674/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 23 К 33/00

В 23 К 9/00

Гасударственный нюмнтет

СССР аа делам нзабретвннй и атнрмтий

Опубликовано 25.10.79. Бюллетень № 39 (53) УДК 621.791..75 (088.8) Дата опубликования описания 05.11.79 (72) A вторы изобретения

В. А. Хаванов, В. В. Рощин, Ю. М. Фролов,,Г -М-.=&айрайовский и В. И. Демичев q ;,! Т

S (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

РАЗНОРОДН ЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к способам сварки соединений преимущественно из разнородных материалов и может найти применение в машиностроении, химической энергетической и других отраслях промышленности.

Известен способ сварки алюминия со сталью, когда разделку выполняют несимметричной с большим углом скоса на сталь<ой кромке (1) .

Однако в этом случае процесс сварки осугцествляют без расплавления стальной кромки, только за счет ее смачивания жидким алюминием и сцепления металла после затвердевания алюминия. Граница раздела металлов является наиболее слабым местом этого соединения, поэтому его площадь увеличивают за счет увеличения угла скоса стальной кромки. Применение подобной разделки при сварке разнородных металлов с образованием общего плавильного пространства лишь ухудшит условия равномерного оплавления обеих кромок.

Известен способ сварки плавлением -разнородных материалов, при котором производят разделку кромок с углом скоса кром2 ки одной детали неравным углу скоса другой детали, сумма этих углов равна обшему углу разделки кромок, а затем их сваривают размещенным в разделке электродом (2).

При сварке плавлением соединений из разнородных металлов наибольшую трудность представляет обеспечение равномерного оплавления кромок, так как различный теплоотвод в кромки соединения затрудняет плавление той, которая имеет большую теплопроводность и ведет к появлению несплавлений и других дефектов. Равномерное оплавление обеих кромок в известном способе может быть получено при очень большом различии теплофизических свойств свариваемых металлов или при определенном расположении в пространстве соединения и сварочного электрода. Расположить же электрод и свариваемое соединение определенным образом не всегда представляется возможным, например, при сварке неповоротных стыков труб. гс

Целью изобретения является повышение качества сварочного соединения путем равномерного оплавления обеих кромок

692712

1S го гя зо

Формула изобретения

56

Это достигается тем, что рабочий торец электрода располагают на биссектрисе, перемещают вдоль биссекторной плоскости общего угла разделки кромок, а углы скоса кромок каждой свариваемой детали определяют по следующим соотношениям.

Jl

А1 2 - 1 г, 2

ok2=

1 где с11 и Ле — угол скоса кромок одной детали и ее коэффициент теплопроводности соответственно; Аъ и Лг — угол скоса кромок другой детали и ее коэффициент теплопроводности соответственно, c4 — общий угол разделки кромок.

Кроме того производят колебания электрода симметрично биссектрисе общего угла разделки.

Благодаря этому получение равномерного оплавления кромок разнородного соединения происходит за счет распределения теплового потока от сварочного источника нагрева так, что большая его часть будет направлена в кромку, металл которой имеет, большую теплопроводность.

Иа чертеже показана несимметричная разделка.

Способ сварки плавлением осуществляют следующим образом.

Выполняют несимметричную разделку кромок свариваемых деталей 1 и 2 с коэффициентом теплопроводности М, и М . При этом угол скоса детали 1 at.i и угол скоса детали 2 .а в сумме дают общий угол разделки 4ч.р.

Углы разделки ale u с4а определяют по следующим соотношениям

А

aL1 =Qlg

1+ 12 Д (-- г 1 2 2= о Л,;У

Затем стыкуют свариваемые элементы, материалы которых имеют коэффициенты теплопроводности Я1 и Хг. Перемещают торец вольфрамового электрода 3 вдоль биссекторной плоскости 4 общего угла разделки а ©. Для этого в разделку укладывают шаблон, равный общему углу д.р разделки, имеющему риску, соответствующую биссектрисе общего угла разделки, и по этой риске выставляют торец 3. При этом последний находится над кромкой из металла с большей теплопроводностью.

Кроме того, кромка из металла с большей теплопроводностью имеет больший угол скоса и под электродом уменьшается толщина этой кромки. Благодаря этому в кромку с большей теплопроводностью вводится боль ше тепла от сварочной дуги, чем облегчается оплавление этой кромки. Далее возбуждают дугу, и, перемещая электрод 3, сваривают состыкованные детали.

В случае сварки больших толщин выполняют многопроходную сварку, при этом в начале процесса сварки электрод 3 устанавливают на биссектрисе 4 и выполняют сварку, а завершающие проходы выполняют с колебаниями электрода 2, симметричного биссектрисе 4. В результате сварочная дуга большую часть времени будет находиться над кромкой из металла с большей теплопроводностью, следовательно, большая часть тепла будет введена в эту кромку.

Пример. Выполняют сварку неповоротного разнородного стыка труб 90х8мм из стали 22К и стали Х18Н10Т. Базовый угол разделки кромок принят по ГОСТ 16037-70 равным 60 . Коэффициент теплопроводности стали 22К равен 0,48дж/см сек.град., а стали Х18Н10Т вЂ” 0,16 дж/см сек град, в результате угол скоса кромки из стали 22К выполняют равным 45 а кромки из стали

Х18Н10T — 15 .

Сварку первого и второго прохода производят без колебаний электрода, располагая его на биссектрисе обшего угла разделки, что соответствует смещению электрода от вертикальной оси на кромку из стали 22К на 1 мм при сварке первого прохода и на

2 мм при сварке второго прохода.

Третий и четвертый проходы выполняют с колебаниями электрода.

Описываемый способ сварки с несимметричной разделкой кромок обеспечивает смещение электрода на кромку из металла с большей теплопроводностью, чем достигается равномерное оплавление кромок с различной теплопроводностью и улучшение формирования шва.

1. Способ сварки плавлением разнородных металлов, при котором производят разделку кромок с углом скоса кромки одной детали неравным углу скоса другой детали, а сумма этих углов равна общему углу разделки кромок, а затем сваривают размещенным в разделке электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем равномерного оплавления обеих кромок, рабочий торец электрода перемещают вдоль биссекторной плоскости общего угла разделки кромок, а углы скоса кромок каждой свариваемой детали определяют по следующим соотношениям а=ы

Яг о, + где Я и Я угол скоса кромок одной де1 тали и ее коэффициент теплопроводности соответственно 4 и Л вЂ” угол скоса кромок другой детали и ее коэффициент тепло692712

Составитель Н. Тютченкова

Техред О. Луговая Корректор Н. Задерновская

Тираж 1222 Подписное . ЦНИИПИ 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

Редактор Л. Народная

Заказ 6329 29

S проводности соответственно, с4 — общий угол разделки кромок.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят колебания электрода симметрично биссектрисе общего угла разделки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. АвтоРское свидетельство СССР № 484944, кл. В 23 К 9/00, 2. ГОСТ

16037 — 70 (прототип).