Способ дуговой сварки торцовых соединений тонких пластин

(51) 4 К 91 АРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ РЕУНИЯМ И 07 НРЫТИЯ Т СССР ГО ОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТ.Д.Шаг од 8).тельств9/16,СССР79. ОЙ СВАРКИ ТОРЦОВЫХ ПЛАСТИНотносится к дуговой твенно к микроплазких пластин по криЦель изобретения ических воэможнос(57) Изобретсварке, пременной сваркволинейному ДУГО ОНКИ ени имуще е то стык ехно сширени ог лектроикулярно плоскости 3смещением ее оси от ивают перпоединения исполварки волиеиному Цель нтуру.обретения - расширение еских возможностей и упроесса сварки деталей с крисвариваемым стыком. ехнолог щенке п волиней дставлена схема вына фиг. 2 - фрагго теплообменника,дложенным способом;1 на фиг, 2,твляется следующим 1 пр способ тинчат ого пр и олне мент плас свариваем на фиг. 3Способ образом.Сварив няют в пл окон 4, у ту 5 и эа з с 2 соедикромки рную плиприжиустанаваемые пластиныоскости 3, совмстанавливают на крепляют контурньазменную горелку м 6,ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С 8 Изобретение относится к дуговой сварке и может быт зовано преимущественно для тонких пластин по сложному теи и упрощение процесса сварки,При сварке горелку размещают в плоскости, перпендикулярной плоскостиснариваемого стыка со смещением осигорелки от свариваемых торцов кромокна расстоянии от О, 5 до 2 диаметров столба дуги. Срез сопла горелки располагают от плоскости стыка на расстоянии от 1 до 3 диаметров столба дуги.При таком расположении горелки плазменная струя замыкается на свариваемых кромках, что обеспечивает одинаковый угол между струей и евариваемымстыком. Воэможность размещения горелки в удобном для сварки положениипозволяет расширить номенклатуру сва- дриваемых иэделий. 3 ил,свариваемых торцов кромок на величи-ива ну а и с расположением среза 8 сопла ф горелки 7 от плоскости стыка на рас- р стоянии Ь. Величины а и Ь зависято от диаметра столба Й плазменной дуги р 9, определяющего возможности сварочной установки и соотношение указанных величин для получения качественной сварки пластин.фВеличина а сос- .тавляет от 0,5 до 2 диаметров столба дуги,а величина Ь - от 1 до 3 диаметров столба дуги. При взаимодействии газо- с динамических сил, направленных вдоль оси горелки, и сил электростатического притяжения плазменная дуга 9имеет форму, примерно такую, как показано на фиг. 1. При этом в каждой точке контура сварки (М."1, фиг.3) угол между дугой и контуром сохраня1 О 15 20 30 35 40 Способ дуговой сварки торцовыхсоединений тонких пластин, при котором горелку перемещают в одной плоскости с линией стыка эквидистантносварнваемым кромкам, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и з 1463 ется постоянным, Ориентация оси горелки (перпендикулярно плоскости 3 соединения) в процессе сварки все вре. мя остается неизменнойПри таком расположении горелки плазменный шнур на выходе из сопла под действием газодинамических сил плаэмообразующего и защитного газа направляется перпендикулярно плоскости соединения, затем силы электростатического притяжения отклоняют сва" рочную дугу по направлению к кромкам свариваемых пластин, При этом по мере удаления от сопла действие газодинамических сил ослабевает, а действие сил электростатического притяжения, наоборот, возрастает, В результате конечный участок сварочной дуги проходит в плоскости соединения и замыкается на кромках пластин нормально к их контуру. Направление конечного участка плазменной дуги определяется электростатическим притяжением, обеспечивающим одинаковый угол между дугой и контуром соединения в любой точке контура автоматически, и менять для этого ориентацию оси горелки в пространстве нетнеобходимости,По экспериментальным данным при смещении оси горелки меньше расстоя" ния 0,5 диаметра столба плазменной дуги возможно замыкание плазменной дуги на одну верхнюю пластину, рас" плавление ее без сварки с нижней пластиной. В то же время при смещении оси горелки на расстояние более 2 диаметров столба дуги появляется нестабильность сварки кромок криволинейных поверхностей: на крутых поворотах оплавление кромок отстает от движения сварочной горелки и плазменная дуга перебрасывается вперед по направлению движения горелки, оставляя непроваренные участки кромок пластин.Опытная проверка положения торца горелки относительно плоскости соединения пластин выявила предельные значения расстояния между указанными плоскостями от 1 до 3 диаметров плазменной дуги., Если торец горелки расположен на расстоянии менее 1 диаметра дуги, то происходит снос плаз,менной дуги мимо стыка пластин, в результате чего дуга замыкается или с разворотом на 180 на кромку нижней пластины, или на технологическую подложку, Расположение торца горелки 4144на расстоянии до плоскости сварки более 3 диаметров дуги затрудняет зажигание плазменной дуги, и, кроме того, в этом случае требуется ловышенныи расход защитного и плазмаобразующего газов П р и м е р. Способ используют при сварке пластинчатых теплообменных элементов радиатора, состоящих из двух тонких стальных пластин с окнами сложной конфигурации. 11 атериал пластин - сталь 12 Х 18 Н 10 Т толщиной 0,2 мм, Сварку пластин производят торцовым швом по контуру окон, Для сварки используют установку микро- плазменной сварки ИПУсо штатной горелкой ОБА, оснащенной неплавящимся электродом из лантанированного вольфрама ВЛдиаметром 1 мм. В качестве плазмообразующего газа используют аргон, защитный газ - смесь аргона (96%) с водородом (4%). Для перемещения горелки вдоль контура соединения используют шарнирный четырехзвенный пантограф. Скорость перемещения горелки 25-30 см/мин. Сварку проводят при значении ав 1,5 Й, Ь-ЗЙ, где д- диаметр столба дуги, 6=1,2-1,4 мм, при сварочном токе 3 А, напряжении 18 В и расходе плазмообразующего и защитного газа по 0,38 и 2,15 л/мин соответственно. Предлагаемое размещение горелки по отношению к свариваемому стыку значительно упрощает процесс сварки торцовых соединений тонких пластин со слож ным криволинейным контуром. Особенно полезно изобретение в тех случаях, когда сварку необходимо вести по контуру отверстий малых размеров и разместить обычную плазменную горелку в плоскости соединения невозможно. формула изобретения упрощения процесса сварки деталейс криволинейным стыком, горелку размещают в плоскости, перпендикулярной плоскости свариваемого стыка,1463414 этом срез сопла горелки располагаютот плоскости стыка на расстоянииот 1 до 3 диаметров столба дуги. иг,Составитель Г,ТютченковРедактор В.Петраш Техред М.Дидык орректор В. Романе роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 о сменопием оси горелки от свариваемых торцов кромок на расстоянии отфЭ,5 до 2 диаметров столба дуги, при ,Заказ 772/14 Тираж 892НИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Жобрет Раупс дписнои и онаб.,рцтиям при ГКНТ СССР 4/5