Способ односторонней дуговой сварки

Способ односторонней дуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„791482

Ф: (6l ) Дополнительное к авт. ñâèä-ву—

Ъ (51) М. Кл.

В 23 К 9/02

В 23 К 37/06 (22)Заявлено 22.05.78 (21) 2619814/25-27 с присоединением заявки ¹

Государственный комнтет (28) Приоритет до делам нэобретеннй н отхрытнй

Опубликовано 30 12 80. Бк>ллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.80 (53) УД К 621,791..753.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. П. Большаков, Б М. Передереев и В. Г. Гребенчук

Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОДНОСТОРОННЕЙ ДУГОВОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к области технологии изготовления и монтажа металлических строительных конструкций и может быть использовано в мостостроении и промышленном строительстве.

Известен способ односторонней дуговой сварки, при котором в зону дуги подают металлическую присадку, содержащую соединения отрицательноактивных элементов (1) .

Достигаемое при этом значительное повыше о ние производительности делает целесообразным использование способа при односторонней сварке. Однако, в способе не решен важный вопрос образования качественного обратного валика стыкового шва.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем улучшения формирования обратной стороны шва при сварке с зазором, равным 0,5 — 0,6 толщины свариваемых деталей.

Укаэанная цель достигается тем, что сварку ведут на медной подкладке с выемкой, которую покрывают стеклотканью с образованием замкнутого воздушного пространства между выемкой и пространством.

Стыковое соединение собирается без разделки кромок с зазором. Оптимальная величина сварочного зазора была установлена опытноэкспериментальным путем из условия получения качественного, прочно-плотного, беэдефектного сварного соединения; она определяется толщиной свариваемого металла и составляет (0 5 — 0,6), а именно:

Толщина металла, мм Величина зазора, мм

8 4 — 5

10 5 — 6

12 6 — 7

14 7 — 8

16 8 — 10

20 10-12

После сборки стыка сварочный зазор на всю высоту заполняется металлохимической присадкой, представляющей смесь рубленой сварочной проволоки (крупки) диаметром 1 0—

2,0 мм и соединений отрицательноактивных элементов (бескислородная соль щелочного металла — химическая добавка) в количестве

0,5 — 0,8% от веса металлической, фракции. Это оптимальное содержание химической добавки

791482 было установлено опытно-экспериментальным путем. При введении химической добавки менее 0,5% от веса металлической фракции в сварных швах были обнаружены иепровары; при введении добавки более 0,8% от веса металлической фракции в сварных ш4ах,были обнаружены поры (сварные швы контролировались ультразвуковой дефектоскопией) . За счет достигаемого таким путем исключения непроваров и пор повышается несущая способность и надежность сварных стыковых соединений.

Обратный валик стыкового шва формируется на полосе расплавляемой стеклоткани в замкнутом воздушном пространстве, которое было до сварки между нижней поверхностью стеклоткани и поверхностью выемки в медной подкладке. Данная технология односторонней сварки стыковых соединений позволяет снизить концентрацию напряжений но границе перехода об- 20 ратного валика к основному металлу и повысить их выносливость настолько, что механическую обработку обратной стороны шва можно не производить; это обеспечивает снижение трудоемкости выполнения соединерий.

Такая технология позволяет осуществить сварку стыкового соединения толщиной до 20 мм за один проход, что снижает ее трудоемкость; при этом одновременно уменьшается усадка металла шва, значительно снижается. уровень 30 остаточных напряжений и в результате, как показали исследования, можно отказаться от предварительного подогрева основного металла при сварке термоулучшенных сталей.

На чертеже представлено стыковое соедине- 35 ние, собранное под одностороннюю автоматическую сварку. Детали 1, содержащие свариваемые кромки 2, не имеющие разделки, образуют зазор 3. Металлохимическая присадка 4 представляет собой смесь рубленой сварочной проволо- щ ки диаметром 1,0 — 2,0 мм и бескислородных солей щелочных металлов. Медная подкладка 5 имеет выемку 6. Полоса стеклоткани 7 формирует обратный валик стыкового ursa. Замкнутое воздушное пространство 8 частично заполнено металлом обратного валика шва при сварке.

Способ односторонней сварки предусматривает выполнение операций в следующей последовательности.

Подготавливаются свариваемые кромки 2.

Сборка свариваемых деталей 1 производится таким образом, чтобы свариваемые кромки 2, не имеющие разделки, образовывали сварочный зазор 3 величиной от 4 до 12 мм в зависимости от толщины свариваемых деталей. Затем на ведущую подкладку 5, имеющую выемку 6, укладывается полоса crcKrroTKBHrr 4 и все llorrжимается к нижисй плоскости ceapHBHcMlrx деталей 1. При этом между поверхностью выемки 6 и нижней плоскостью полосы стеклоткани 7 образуется замкнутое воздушное про странство 8. Далее в сварочный зазор 3 засыпается металлохимическая присадка 4 иа всю высоту зазора, равную толщине свариваемых деталей 1. Затем осуществляется сварка обратного стыкового соединения за один проход сварочного трактора. Далее снижается усилие, поджимающее медную подкладку 5, при этом подкладка под собственным весом отделяется от сваренного соединения. Затем производится зачистка шлака с лицевой и обратной сторон стыкового шва.

Проведенные экспериментальные исследования по односторонней сварке стыковых соедине. ний с применением данного способа показали его перспективность для применения при изготовлении и монтаже пролетных строений стальных мостов.

Так, например, при сварке стали толщиной

12 мм стыковое соединение собиралось без разделки кромок с зазором 6 мм. Затем медная подкладка, имеющая прямоугольную выемку глубиной 2 мм и шириной 25 мм вместе с полосой стеклоткани, уложенной на поверхности подкладки, поджималась к нижней плоскости свариваемых деталей; при этом между поверхностью выемки и нижней плоскостью полосы стеклоткани образовывалось замкнутое, воздушное пространство. Затем в сварочный зазор на всю его высоту засыпалась металлическая присадка, представляющая смесь рубленой сварочной проволокй 2 мм и химической добавки (фтористый натрий) в количестве 0,5% от веса металлической фракции. Автоматическая сварка данного соединения осуществлялась за один проход сварочного трактора. Такая конструкция .стыка и технология односторонней сварки стыкового соединения толщиной 12 мм позволила получить высококачественный обратный валик

ursa, v которого радиусы перехода от обратного валика к основному металлу составляли

15 — 20 мм, в то время как существующие способы односторонней сварки позволяют получить радиусы перехода от обратного валика к основному металлу 0,2 — 0,8 мм;

На данном примере видно, что стыковые швы, выполненные, односторонней сваркой по предлагаемой технологии, обладают минимальной концентрацией напряжения по границе обратного валика urea, при этом эффективный коэффициент концентрации в 1,5 раза меньше, чем у соединений, выполненных по существующей в мостостроении технологии односторонней сварки.

79!482

Составитель И Ермишина

Редактор T. Морозова Техред М. Табакович Корректор О. Билак

Заказ 9350/\ Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Формула изобретения

Способ односторонней дуговой сварки, при котором в зону дути подают металлическую присадку, содержащую соединения отрицательноактивных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем улучшения формирования обратной стороны шва при сварке с зазором, равным 0,5 — 0,6 толщины свариваемых деталей, сварку ведут

6 на медной подкладке с выемкой, которую. покрывают стеклотканью с образованием замкнутого воздушного пространства между выемкой и стеклотканью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР N 283453, кл. В 23 К 9/18, 20..10.69.