Способ фиксации деталей при сварке стыковых соединений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК К 37/04 28/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 17.Авторское свидетелФ 818785, кл. В 23 К(54) СПОСОБ ФИКСАЦИИСВАРКЕ СТЫКОВЫХ СОЕДИ(57) Изобретение откосму производству и мож ство СССР8/00, 1978.ДЕТАПЕИ ПРИНЕНИИится к сварочнот быть испольОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Ворошиловградский машиностроительный институт(56) Николаев Г,А. и др. Сварныеконструкции. Технология изготовления,Автоматизация производства и проектирования сварных конструкций. - МВысшая школа, 1983, с. 121, рис. 15Я 01228169 А 1 зовано при проектировании зажимныхприспособлений для дуговой сваркиметаллов встык. Целью изобретенияявляется снижение остаточных деформаций. Расстояние от стыка до прижимов, фиксирующих детали при сварке,оказывает большое влияние на величину остаточных деформаций. По данному способу прижимы, передающие усилия прижима на детали, располагаютс обеих сторон от стыка на расстоянии, соответствующем максимальнойширине изотермы потери свариваемыхметаллом упругих свойств. Направление прикладываемого усилия параллельно плоскости стыка. Ширину указаннойизотермы рассчитывают по формуле взависимости от погонной энергии сварки и теплофизических свойств свариваемого металла, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.12781Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при проектировании зажимных приспособлений для дуговой сварки деталей встык.Цель изобретения - снижение остаточных деформаций.На чертеже представлен график продольной Функции третьего рода 7 используемой при расчете расстояния от стыка до точки приложения нагрузки к деталям.При предлагаемом способе Фиксацию деталей производят путем приложения к ним нагрузки в направлении плоскости стыка, при этом расстояние от стыка до точки приложения нагрузки выбираегся равной ширине изотермн поте, ри металлом своих упругих свойств.Установлено, что расположение прижима на границе зоны потери металлом упругих свойств является оптимальным по следующим причинам; расположение прижима в указанной зоне приводит к Формированию сложного напряженно-деформированного состояния.В этом случае зажим попадаег в придуговую область, в которой настадии сварочного нагрева и охлаждения происходит интенсивное течение металла, Наличие прижимов в зоне пластической деформации при сварке приводит к увеличению интенсивности,и локализации пластической деформации вблизи задмного устройства, На,.стадии охлаждения это приводит к перераспределению остаточных напряжений в околошовнай зоне, более интенсивному протеканию пластических деформаций, что обуславливает увеличение. общих сварочных деформацийконструкции, а также вероятность образования горячих трещин. при сварке,особенно на концевых участках шва,При расположении прижима в зоне,где металл сохранил свои упругиесвойства, эффективность примененияприжимных приспособлений снижаетсявследствие того, что прижимы практически не выполняют своей роли по Фиксации свариваемых кромок,Однако существующая методика непозволяет точно определить ширинуэоны термического влияния, поэтомупредлагается новая методика определения размера указанной зоны, позволяющая точно определить оптимальный69 размер расстояния от оси шва до места расположения прижима.Уравнение температурного поля при сварке пластин встык мощным быстро- движущимся источником тепла с учетом эффекта поверхности теплоотдачи имеет вид - - ЬТ4 б 1 Т С т. 8 Ч /41 а с- погонная чергия, кап/с;объемная теплоемкость,кал/смС;8 - толщина свариваемых деталей, смскорость сварки, см/скоэффициент поверхностейтеплоотдачи, С,а - коэффициент температуропроводности, см /свремя действия источникатепла, с;у - расстояние от исследуемойточки до источника тепла, сфЬ - коэффициент температуроотдачи,дТ,Приравняв нулю производную - исс где и С У5 20 30 проведя соответствующие преобразования получают момент наступления максимальной температуры в точке координат у. 35 макс 2 Ь 4 а 4 Ь Подставив значение С , в исходное уравнение (1), получают1/1 Ь 1у 2+ -+П1 ъ 1 4 2 211 -+11 - 4 45 тогда искомое значени ляется по формуле3 12781Ч - продольная функция третьего рода,,температура, при которойметалл свариваемых деталейтеряет упругие свойства, СП р и м е р. Листы иэ малоуглеродистой стапи толщиной 4 мм свариваются встык за один проход под слоем флюса при следующем режиме сварки Ча = 0,5 см/с, 1, = 250 А П = 10 =30 В. Принимаем. а = 0,085 см/с Ь = 0,011 с , 1 = 0,096 кал/с "смС С, = 1,14 кал/смз.С; 1 0,24 и 1= 1530 кал/с, Т = 600 С, тогдаирасстояние от оси шва до прижима составит0 085 1530то Оэ 0112 Оэ 4 1 э 14 О)5 600 69 2, Способ по и.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что расстояние отстыка до точки приложения нагрузкиопределяют по формуле15 1 а а Ъ( .л.х- -- ) / 1 ООЬ23 С,1 Ч,Т,Пагде 1-. - расстояние от стыка доточки приложения нагрузки,см;а - коэффициент температуропроводности, см /с;йЪ - коэффициент температуроотдачи, сЧ - продольная функция третьего рода;погонная э= 2,78По р в свари мации д 8 с езул там контроля не обнаружен ектефор м тая минимальны. е предлага ет точно о нергия, кал/с;ариваемых детаьэова о иэо елить ретения вол тояние от ктировании и оснастки си шва до зажисварочного оби таким образрных соедин ов пр пр рудовам повыний. сить ка ство сва о ула из рете Т особ фиксацитыковых со деталей приений, при варк Состави Редактор Е, Папп Техредректор А.Обр ое комитета СССР открытийушская наб д изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород 4 роект акаэ 6793/13 Тираж 100 ВНИИПИ Государственно по делам изобретении 113035, Москва, Ж, котором к деталям по границе изотермы потери метаплом упругих свойствприкладывают нагрузку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения остаточных деформаций деталей,нагрузку прикладывают в направлении,параллельном плоскости стыка в зоне,где указанная изотерма достигаетмаксимальной ширины. толщина свлей, см;объемная теплоемкость,кал/смград 1скорость сварки, см/с,"- коэффициент поверхностнойтеплоотдачи, град.,- температура, при которойметалл свариваемых деталеитеряет упругие свойства,