Способ изготовления сварных соединений

/02 1)5 В 23 оАРНЪХ арке, а оболочх иэ А- овано в ния при ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВСОЕДИНЕНИЙ(57) Изобретение относится к свименно к сварке кольцевых швов вковых конструкциях, выполненнысплавов, и может быть использразличных отраслях машинострое Изобретение относится 1 сварке, а именно к сварке кольцевых швов оболочковых конструкций, выполненных из алюминиевых сплавов, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при производстве изделий с повышенными требованиями к точности изготовления и качеству сварных соединений,Цель изобретения - повышение качества путем обеспечения проектных форм и геометрических размеров конструкций и устранения погрешностей заготовительных и сборочных операций,На фиг.1 представлена схема осуществления способа на первом этапе - холодное пластическое деформирование перед сваркой; на фиг,2 - пластическое деформирование в процессе сварки,Способ осуществляют следующим образом производстве иэделий с повышенными требованиями к точности изготовления и качеств сварных соединений, Цель изобретения - повышение качества сварных соединений, Способ состоит в том, что перед сваркой производят холодное пластическое деформирование зон шириной 50-60 мм, отходящих от линии стыка по обе стороны на расстоянии 12-18 мм со степенью деформации 0,5 - 0,80 ь, а в процессе сварки - пластическое деформирование этих зон при температуре 605 С и степени деформации 0,7-0,90/О. Такая последовательность операций позволяет обеспечить проектные формы и геометрические размеры оболочковых конструкций и устранить погрешности заготовительных и сборочных операций. 2 ил. После сборки деталей 1 в оснастке и разжатия подкладного кольца до придания деталям необходимой формы и размеров (с минусовым отклонением от номинального диаметра) в зависимости от марки сплава и толщины выбирают требуемое давление статической нагрузки в гидроцилиндре, обеспечивающее степень деформации 0,5- 0,80 ь. Ролики 2 поджимают к поверхности деталей с таким расчетом, чтобы они деформировали зоны шириной 50 - 60 мм, отстоящие по обе стороны от линии стыка на расстоянии 12 мм, После включения привода вращения деталей ролики 2 перекатываются со сварочной скоростью по этим зонам.Такое деформирование производится по всему периметру деталей.После окончания первого процесса устанавливают давление статической нагрузки в гидроцилиндрах, необходимое дляобеспечения степеней деформации 4-7 ф,на ролике 3 и 0,7-0,9; - на роликах 2 впроцессе сварки. Затем возбуждают сварочную дугу 4 и начинают сварку. Ролик 3осуществляет деформирование усиленияшва при 90+30 С, а ролики 2 - эон шириной50 - 60 мм при 60+ 5 ОС,Погрешности заготовительных и сборочных операций наиболее сильно проявляются в торцовых зонах оболочек шириной50-60 мм вследствие пониженной жесткости краевых участков, При сборке под сварку они затрудняют стыковку деталей, а присварке - препятствуют качественному формированию сварного шва.Перед сваркой создаются упругие деформации торцовых зон шириной 50 - 60 мм,для придания требуемых геометрическихразмеров и формы,Холодное деформирование этих зон состепенью деформации 0,5 - 0,8% преобразует упругие деформации в пластические, Приэтом повышается прочность и создается зона повышенной жесткости, которая существенно ограничивает деформацииупрочнения при сварке и способствует стабилизации размеров и формы,Деформирование при 60.+ 5 С удлиняетволокна в околошовной зоне, компенсируятем самым укорочения, вызванные свркой инеустраняемые прокаткой шва при 90 С,что способствует обеспечению геометрических размеров и проектной формы. Пластическое деформирование за пределами зоншириной 50 - 60 мм является неэффективным, поскольку погрешности сосредоточены в этих зонах и воздействие за ихпределами вызывает дополнительное искажение формы оболочек вследствие суммирования деформаций от пластическогодеформирования и формообразования,При деформировании в интервале температур выше 65 С в зоне контакта роликов имеет место неравномерноераспределение температур в поперечномсечении, что вызывает неравномерные деформации в этом направлении. Деформирование при температуре ниже 55 С связанос увеличением усилий деформирования и соснижением пластических свойств. При деформировании зон шириной 50-60 мм, отстоящих от линии стыка на расстояниименее 12 мм, возникают пластические деформации удлинения, которые в свою очередь суммируются с деформациями,удлинения от 1-го прохода по шву при Т == 90 С, что снова приводит искажению проектных форм,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При деформировании зон шириной 50- 60 мм, отстоящих от линии стыка на расстоянии более 15 мм, сохраняется зона с погрешностями от заготовительных и сборочных операций несмотря на деформирование в процессе сварки, и оставшаяся зона вызывает искажение геометрической формы.Таким образом, сочетание двух технологических процессов, - холодного пластического деформирования с термомеханической обработкой - позволяет обеспечить требуемую форму и заданные геометриченские размеры.П р и м е р. Перед сваркой оболочковая деталь с ободом диаметром 600 мм и толщиной 5 мм из сплава 1201 собираются встык и разжимаются подкладным кольцом до придания деталям необходимой формы и размеров (с минусовым отклонением от номинального диаметра 0,5 мм), Затем производится холодная прокатка зон шириной 55 мм по обе стороны от стыка роликами при усилии 15000 Н, что соответствует степени деформации 0,6 О, Скорость прокатки - 18 м/ч. После такой прокатки диаметр деталей - номинальный. При автоматической аргонодуговой сварке кольцевогошва (сварочный ток - 320 А, скорость сварки - 18 м/ч) ролик 3 перекатывается по усилению шва вслед за сварочной дугой на расстоянии 245 мм, создавая степень деформации 5% при усилии на ролике 22000 Н, Температура в очаге деформации под роликом 90 -ф. 30 С. Одновременно ролики 2 перекатываются по зонам шириной 55 мм вслед за сварочной дугой на расстоянии 450 мм, создавая степень деформации 0,8% при усилии на ролике 16000 Н. При этом температура в очаге деформации 60,+ 5 оС.Внедрение способа при сварке кольцевых швов позволит устранить погрешности заготовительных и сборочных операций, которые наиболее сильно проявляются в торцовых зонах оболочек, устранить сварочные деформации от кольцевого шва, обеспечить проектную форму и геометрические размеры оболочковых конструкций, повысить качество сварных швов, упростить сборку и сварку, сократить сроки освоения и производства изделий.Ф ор мул а и зоб рете н ия Способ изготовления сварных соединений, преимущественно кольцевых швов в оболочковых конструкциях из А-сплавов, при котором пластическое деформирование сварного шва осуществляют при температуре 90 ч-ЗО С и степени деформации 4-7 ОД, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью1680472 5 она прокатки Составитель Л.Назарова ехред М.Мо гентал актор М,Товтин Т р Корректор Т,Палий Заказ 3271 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 оизводственно-и повышения качества путем обеспечения проектных форм и геометрических размеров конструкций и устранения погрешностей заготовительных и сборочных операций, перед сваркой и ро из водят хол одное пластическое деформирование зон шириной 50-60 мм,отстоящих от линии стыка по обе стороны на расстоянии, равном ширине зоны пластических деформаций от сварки, со степенью деформации 0,5 - 0,8, а в процесс 5 сварки - пластическое дефоомированиеэтих зон при температуре 60 й 5 С и степени деформации 0,7-0,96.