Способ дуговой сварки

1. СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ, при котором в свариваемых деталях создают напряжения за счет воздействия на одну из них режущим инструментом и производят их сварку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений и снижения веса при сварке кругового элемента, имеющего на кромке буртик с наружной деталью, режущий инструмент устанавливают под углом 45^o к оси буртика, буртик в процессе сварки удаляют, а расстояние от сварочной дуги до плоскости обработки по ходу сварки устанавливают равным от 0,1 до 0,2 диаметра кругового элемента, при этом ширину буртика берут равной половине ширины, а его высоту от 2,0 до 2,5 высоты усиления сварного шва, задаваемых из условия прочности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью получения сварного шва с усилением, ширину и высоту буртика увеличивают на ширину и высоту этого усиления.

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для конструкции круговых сварных соединений (фланцы, штуцеры) в различных отраслях промышленности.
Целью изобретения является повышение качества сварного соединения конструкций путем снижения остаточных напряжений и деформаций и снижение веса конструкций.
На фиг. 1 показаны свариваемые детали в сборе; на фиг. 2 схематично представлено осуществление способа; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 2.
Способ осуществляют следующим образом.
Круговой элемент 1 с буртиком 2, выполненным на кромке кругового элемента 1 шириной, равной половине ширины сварного шва 3, и высотой Н, равной 2,0-2,5 высоты h усиления сварного шва 3, собирают с наружной деталью 4 на подкладке. На буртик 2 устанавливают резец 5 под углом 45^ок оси буртика 2 на расстоянии от сварочного электрода 6 сварочной головки 7, составляющем 0,1-0,2 диаметра кругового элемента 1.
Резец 5 усилием Р_z обеспечивает удаление буртика 2 заподлицо с основным металлом и растяжение кругового элемента 1 по диаметру. Включают станок с закрепленным в его суппорте (на черт. не показан) резцом 5 на расстоянии 0,1-0,2 диаметра кругового элемента от сварочного электрода 6. Начинают процесс резания, а затем сварку участка, с которого удален буртик 2.
При сварке предлагаемым способом получают сварное соединение круговых соединений в конструкциях высокого качества, не имеющее остаточных напряжений и деформаций.
Проведенные эксперименты показали, что ширина буртика должна быть равна половине ширины сварного шва. Это обеспечит получение сварного соединения высокого качества с минимальным напряжением без деформаций. При уменьшении ширины буртика меньше половины ширины шва уменьшается сила Рz и сварное соединение получается с остаточными напряжениями и деформациями. При увеличении ширины буртика больше половины ширины шва приходится увеличивать длину режущей кромки резца, что приводит к увеличению габаритов резца.
При проведении экспериментов установили, что высота буртика должна быть равной 2,0-2,5 высоты усиления сварного шва. Это обеспечивает получение сварных соединений высокого качества. Уменьшение высоты буртика меньше 2 высот усиления сварного шва уменьшает усилие резания. Снижение усилия резания приводит к появлению остаточных напряжений и деформаций. Увеличение высоты буртика больше 2,5 высот усиления сварного шва увеличивает съем металла, что приводит к снижению коэффициента использования металла (КИМ).
Проведенные эксперименты показали, что расстояние от сварочной дуги до линии воздействия усилия резания должно быть 0,1-0,2 диаметра кругового элемента. Это обеспечивает получения качественного сварного соединения. При уменьшении расстояния от сварочной дуги до воздействия усилия Р_z резания меньше 0,1 диаметра кругового элемента резец чаще выходит из строя. При увеличении расстояния от сварочной дуги до воздействия усилия Р_z резания больше 0,2 диаметра кругового элемента усилие резания не передается в зону усадки металла из-за взаимодействия изогнутых свариваемых кромок.
П р и м е р. Производят сварку фланцев = 60 и 100 мм с оболочкой из сплава 1Х18Н1 ОТ толщиной 2,0 мм. Сварку производят автоматом АС1В неплавящимся вольфрамовым электродом на режиме: I_св 100-120 А, напряжение на дуге 10-12 В, скорость сварки 20 м/ч. Расход аргона 6-7 л/мин. Фланец изготовлен с буртиком шириной 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 и 0,7 ширины сварного шва (1). Высота буртика составляет 1.8; 1,9; 2,0; 2,2; 2,4; 2,5; 2,6 и 2,7 высоты усиления сварного шва h. Воздействуют усилием резания Р_z 500 кг резцом, установленным на расстоянии от сварочной дуги на 0,09; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 и 0,3 диаметра кругового элемента. Усилие резания выбрано экспериментально. Качественными считают сварные соединения высокого качества, не имеющие остаточных напряжений и деформаций. Ширина сварного шва по инструктивным материалам организации для толщины 2 мм составляет 6,0 мм, высота 1,0 мм. Результаты проведенных экспериментов сведены в таблицу.
Применение способа для сварки круговых соединений в конструкциях с применением буртика на круговом элементе позволяет получить сварные соединения высокого качества, обеспечивает снижение остаточных напряжений и снижение веса конструкции, рост производительности в два раза.
Изобретение относится к технологии сварки и может быть использовано для конструкции круговых сварных соединений (фланцы, штуцеры) в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений путем снижения остаточных напряжений и снижение веса. Круговой элемент, имеющий на кромке буртик, собирают с наружной деталью. В процессе сварки буртик удаляют установленным под углом 45° к его оси режущим инструментом. При этом расстояние от сварочной дуги до плоскости обработки по ходу сварки берут от 0,1 до 0,2 диаметра кругового элемента. Ширина буртика равна половине ширины усиления сварного шва, а его высота - от 2,0 до 2,5 высоты усиления сварного шва, задаваемых из условия прочности. При необходимости получения сварного шва с усилением ширину и высоту буртика увеличивают на ширину и высоту этого усиления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.