Способ изготовления сварных конструк-ций
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Рвспублмк
«i535678
Q (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 090779 (21) 2792732/25-27 с присоединением заявки ¹рцм. к.
В 23 К 11/08
В 23 К 9/16
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 0706.81. бюллетень N9 21 (53) УДК 621. 791. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 070681 (72) Автор изобретения
Б.С.Денисов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
Иэобретени а относится к области сварки, в частности к способам изготовления сварных конструкций, и может найти применение при производстве конструкций из титановых сплавов,жаропрочных и высокопрочных сталей и прочих сплавов, свариваемых плавлением и контактной сваркой в различных отраслях машиностроения.
Известны способы шовно-стыковой сварки листов толщиной 1-3 мм, выполняемые по различным схемам 111
05щее и обязательное условие осуществления указанных схем шовно-стыковой сварки на роликовых машинах — применение оснастки для жесткой фиксации соединяемых листов в течение всего процесса сварки и точная ориентация стыка, что усложняет схемы сварки и ограничивает их применение.
Ограниченная толщина лист)зв (1Змм), свариваемых шовно-стыковой сваркой, делает в ряде случаев более выгодным применение способов сварки плавления, выполняемых эа один itpoход, например, сварку в углекислом газе (2).
Однако при такой сварке часто возникает необходимость разделки
l кромок и предварительной подготовки соединяемых поверхностей. При сварке со скосом кромок требуется строжка и . фреэерование. При отбортовке кромок — гибка и механическая обработка усиления шва или выступающих отбортовок.
Известен также способ изготовления сварных конструкций, при котором заготовки соединяют дуговой сваркой с последующей контактной шовной сваркой (3) .
Однако сварка листов толщиной 310 мм, особенно из высокопрочных легированных сталей и титановых сплавов, встречает серьезные трудности: необходимость в ряде случаев разделки кромок, при сварке плавлением неизбежно образование усиления шва, 20 подлежащее зачистке в ответственных конструкциях. Большой объем направленного (переплавленного) металла приводит к значительным деформациям.
В большинстве случаев необходим присадочный металл. Сварка листов толщиной 3-10 мм без образования уси ления и проплава представляет собой сложную техническую задачу.
Целью изобретения является повы30 шение качества сварных соединений
835678
Параметры Режим сварки при толщине свариваемых листов, мм
8 10
Сварочный ток, .1, кА
5-8
1-3
Давление, Р, кг
500
800
1500 2500
Время сварки, VCe l c
0,25 0,3-0,4 . 0,5
0,2
Время паузы, Vill c
0,1 0,2
0,2
0,1
Шаг точек, MM
3,0 3 0-4,0 5 тонколистовых конструкций из высокопрочных легированных сталей и титановых сплавов.
Для этого дуговую сварку выполняют с двух сторон стыка неплавящимся электродом на глубину 10-20 % от толщины свариваемых заготовок, а последующую контактную шовную сварку осуществляют между этими швами с их перекрытием.
На фиг.1 приведена схема осуществления предлагаемого способа; на !О фиг.2 — полученное сварное соединение; на фиг.3 — сварное соединение плакированных листов.
Технология предлагаемого способа состоит в следующем. Кромки сваривае- 5 мых листов собирают встык. Производят предварительную обработку свариваемых стыков сваркой плавлением с обеих сторон, например неплавящимся вольфрамовым электродом, на глубину
10-20 В от толщины свариваемых листов. При этом за счет эффекта автопрессовки кромки сжимаются практически до полного исчезновения зазора., Проплавление стыка на глубину 1020% можно производить в любом пространственном положении. В широком диапазоне режимов проплавления в указанных пределах (10-20 Ъ) высокопрочных сталей и титановых сплавов сварной шов кристаллизуется без усиления эа- 3() подлицо с поверхностью свариваемых листов и поэтому не требуется его дополнительная зачистка.
Затем производят контактную шовную роликовую сварку средней части стыка 35
Сварные соединения показали высокие эксплуатационные свойства.
Предлагаемым способом возможно. осуществить сварку плакированного металла, 65 таким образом, чтобы роликовый стыковой шов перекрывал ранее выполненные швы на величину не менее 5Ъ толщины листов.
Обработку кромок сваркой плавлением и роликовой шовной стыковой сваркой можно производить одновременно, со смещением электродов для сварки плавлением в сторону направления сварки на величину, большую диаметра ролика сварочной машины.
Сварной стык, выполненный таким образом, обеспечивает равнопрочность с основным металлом, исключаются угловые деформации, значительно упрощаются условия защиты зоны сварного шва от окисления при сварке активных металлов, отпадает необходимость в применении присадочного металла. При роликовой сварке не требуется оснастка для фиксации листов, эту роль выполняют участки стыка, обработанные сваркой плавлением.
Отработка технологического процесса производилась на листах из титановых сплавов ВТ6С, ВТ-20, ВТ-5, высокопрочных сталей ВНС-2, ЭП817 нержавеющей стали 1Х18Н10Т, стали 20. толщиной 3;5;8;10 мм. Автоматическую аргонно-дуговую сварку производили на сварочном стенде с клавишными прижимами. Режим сварки : Л =80 -120 А, скорость сварки V=15 м/ч. Роликовую сварку проводили на машинах МШШИ-400-1, МШШИ-600.
В таблице приведены результаты испытаний. когда металл плакировки и основной металл не отличаются значительно по своим теплофиэическим свойствам (например, по температуре плавления) более
835а78
Формула изобретения
Составитель В.Томбулатов
Редактор Т.Зубкова Техред М. Голинка Корректор С. Шекмар
Заказ 2805/1 Тираж 1148 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 чем на 20%. При этом наружный слой плакировка — сваривается при обработке кромок аргонно-дуговой сваркой плавлением, а средний слой основного металла- роликовой сваркой.
Таким образом, металл плакировки сохраняет свой исходный химический состав и свои специфические свойства.
Способ из готовлени я сварных конструкций, при котором заготовки соединяют дуговой сваркой с последующей контактной шовной сваркой, о т л и ч ающи и с я тем, что, с целью повышения качества сварных соедине-. ний тон коли стовых конструкций и з высокопрочных легированных сталей и .титановых сплавов, дуговую сварку выполняют с двух сторон стыка неллавящимся электродом на глубину 1020% от толщины свариваемых заготовок, а последующую контактную шовную сварку осуществляют между этими швами с их перекрытием.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Кон1ановский Н. Машины для контактной электросварки. Л., Госэнергоиздат, 1954, с.355-405.
2. Справочник по сварке. Под.ред.
А.Акулова. М., Машиностроение, 1971, с.184.
15 3. Авторское свидетельство СССР
9 470376, кл. В 23 К 11/08, 1973. (прототип).