Способ стыковой сварки разнородных металлов

(54) (57) СПОСОБ СТЫКОВОЙ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, преимущественалюминиево-магниевых сплавов состалями и титановыми сплавами, прикотором осуществляют нагрев и оплавление торцов свариваемых деталейдугой низкого давления, горящей в зазоре между ними, и производят осадку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения качествасварного соединения путем образования прослойки из алюминия, торецдетали из сплава, содержащего легкоиспаряющийся элемент, предваритель-но оплавляют и выдерживают в расплленном состоянии в течение 0,11,0 с до увеличения напряжения горения дуги на 1,5 - 2,5 В,но ав- с Ф5 1 О 15 2 Количество Прочность настатический Бремяпредварительмагнияв стыке, 7 разрыв ногооплав 25 ления,4,5 0,02 2,5 0,1 9,5 0,2 0,5 13,3 1,0 0,5 12,3 35 0,5 12,3 1 120Изобретение относится к стыковойсварке и может быть использованов различных областях машиностроениядля сварки разнородных металлов,преимущественно алюминиево-магниевыхсплавов со сталями и титановыми сплавами,Целью изобретения является повышение качества сварного соединенияпутем образования прослойки из алюминия в поверхностном слое алюминиевого сплава,указанная цель достигается тем,что перед сваркой торец детали изсплава, содержащего легко испаряющийся компонент, предварительнооплавляют и выдерживают в расплавленном состоянии в течение О, 1 - 1,0 сдо увеличения напряжения дуги на1,5-2,5 В.Образование прослойки можно получить в результате испарения магнияиз поверхностного слоя алюминиевогосплава в процессе выдержки его в расплавленном состоянии.Напряжение дуги зависит от содержания легко испаряющегося элементав сплаве и по мере его уменьшенияв процессе испарения возрастает.При содержании магния менее 0,57напряжение дуги практически соответствует напряжению дуги для алюминия,равному 19,5-20,0 В, Поэтому судитьо полноте испарения магния и образования прослойки алюминия можно поувеличению напряжения. Для алюминиево-магниевых сплавов напряжение дугипри испарении магния возрастает на1,5 - 2,5 В. Образование прослойкиподтверждено микрорентгеноспектральным анализом. Наличие прослойки в по.верхностном слое алюминиевого сплава позволяет получить качественноесварное соединение,без интерметаллидной прослойки и окисных включений. Так, например, проводили стыковую сварку оплавлением дугой низкого давления в аргоне труб из. алюминиевого сплава АМГ(диаметром 14 х 2 мм) и стали 12 Х 18 Н 10 Т (диаметром 12 х 1 мм) Давление газа в вакуумной камере 6-7 мм рт.ст. Проводили предварительное оплавление торца трубы из сплава АМГв течение 0,23 с при токе дуги 300 А. Начальное напряжение горения дуги 16,5 В, а в конце оплавления 19 В. Затем производили повторное оплавление током 250 А в течение 7741 1 0,2 с с последующей осадкой 1,5 мм. Прочность на статический разрыв составила 32 кгс/мм.Временные интервалы вьдержек алюминиевого торца в расплавленном состоянии были подтверждены экспериментально. При вьдержке, равной 0,02 с, с поверхности алюминиевого торца под действием дуги удаляется незначительное количество магния (менее 0,27). Прочность на статический разрыв составляет около 307 прочности трубы из алюминиевого сплава при сварке с тру - бой 12 х 1 мм из стали 12 Х 18 Н 1 ОТ. При увеличении времени выдержки торца детали из алюминиевого сплава количество магния, удаленного из поверхностного слоя, составляет 5,07,. Экспериментальные данные показаны в таблице.Из данных таблицы видно, что оптимальным временным диапазоном выдержки торца алюминиевого сплава в расплавленном состоянии является О, 1 1,0 с. При увеличении времени выдержки значительно возрастает толщина расплавленного слоя, что приводит к уменьшению проходного сечения труб. При использовании предлагаемого способа сварки разнородных металлов для изготовления биметаллических переходников снижается вес исходных заготовок, трудоемкость механическими и слесарных работ, себестоимость переходников. Предлагаемый способ стыковой сварки может быть использован для сварки деталей из различных металловЗаказ 132/17 Тираж 1000 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 и сплавов с различной формой поперечного сечения, труб с неодинаковойтолщиной стенки. Наиболее эффективно его применение при сварке разнородных металлов, содержащих легкоиспаряющиеся элементы.