Способ лучевой сварки

(51)5 В 23 К 15/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ка, со стороны, обеспечивающей пересечение луча с плоскостью стыка на расстоянии Х = Ь Т 9 а, где Ь - требуемая глубина проплавления, а- угол наклона плоскости стыка, При этом угол а должен удовлетворять соотношениям аагсцЬ/2 Ь или агс 19 Ь/2 Па == К агст 9 (Ь/иАш - 1/2 (А 1+ +А 2)/А 1 - А 2), где Ь - ширина шва, Ь - требуемая глубина проплавления; Аше - среднее содержание химического элемента А в сварном шве, А 1 - содержание химического элемента А в детали, на поверхность которой направляется луч, А 2 - содержание химического элемента А во второй сопрягаемой детали, К - коэффициент, учитывающий потери элемента А на испарение в процессе плавления, 1 ил.(54) СПОСОБ ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ(57) Использование: сварка деталей различной жесткости, Сущность изобретения: прилучевой сварке соединений с косым стыкомнормально подающий луч направляют налинию, которую располагают от линии стычгобы осевая линия лу верхностями, выполне этой оси, величина к летворять соотношен Изобрет производст вых методо пол ьзован промышлен стабильного числе при св же при соед ткости ение относится к свар ву, а именно к технологи в сварки. Оно может б о в различных от ности, где требуется пол качества сварных швов арке различных металло инении деталей различн апример, транспо ении, приборостроениича пересекаланными под углоторого должн сп ма удо ю Ь агст 9 --г 2= 2 Ьирина ребуем - сред м шве содерж ния яв ачества ется пов варного ышешва, а при Авв варн А 1 состава мметаллов галла шв распределе- ариваемыми лл ове ность ко - соде рж А 2 ойд емелнапрчэ на ениел 1 нр тоят 9 л,тали; нию отснии Х . эффициент, учитывА на испарение,и потер на расс ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) н машиностро скопии) и т,д,Целью изобрет ние стабильности регулирование хим сварке различных ния тепловложени деталями. Цель достигае мально падающего щую от линии стыкаочному и лучеыть исраслях учение , втом в, атакой жесртном40 45 50 55 При получении узких глубоких швов в результате применения лучевых источников энергии в большинстве случаев форма проплавления близка к равнобедренному треугольнику. В случае наклона поверхностей сопряжения к оси луча на угол при нормальном его падении на поверхность деталей необходимо смещение центра взаимодействия луча с поверхностью на некоторое расстояние от линии стыка, Как видно на 10 чертеже, смещение Х = Ь.то а(1) обеспечивает максимальную глубину проплавления сопрягаемых поверхностей при фиксированном режиме, Чтобы свариваемые поверхности находились в зоне плавления по всей "5 глубине шва необходимо ограничение углаЬс агст 9 2 й, Незначительное отклонение величины "Х" от оптимальной ведет к непровару. При равенстве угла указанной величи не стык свариваемых поверхностей совпадает с линией сплавления, Малейшая вогнутость линии сплавпения к центру шва, нестабильность режима приведет к несплавлению, что недопустимо. Меняя угол 25 а от 0 до указанной предельной величины,мы изменяем соотношение долей металлов детали 1 и детали 2 в формировании металла шва, Зная химический состав материалов деталей и варьируя угол а можно влиять на химический состав металла шва. Например, если деталь 1 содержит в своем составе элемент "А" в количестве А 1 оь, а деталь 2 - А 2 %, то для получения содержания в шве элемента "А" в количестве Ашв, % требуется выполнить угол В большинстве случаев инженерных расчетов можно принимать К = 1, При необходимости получения более точных результатов, а также в случае значительной летучести определяемых химических элементов коэффициент может быть определен экспериментально,Следует отметить, что соотношение (2) не учитывает отличия формы проплавления от равнобедренного треугольника, которая по литературным данным и по мнению авторов является оптимальной, В случае значительных отклонений формы проппавления от укаэанной необходим пересчет долей участия каждого из свариваемых металлов в составе шва, который может быть выполнен по макрошлифам пробных проплавпений с ппименением эпидиаскопа, При изменении угла а меняется и распределение тепловложения между свариваемыми деталями, остаточные деформации в каждой из них,П р и м е р. На установке эпектронно-лучевой сварки А,306,13 с энергоблоком У 25 ОА сваривали диски, один из которых был изготовлен иэ электротехнической стали Э, другой из стали 35, требуемая глубина проплавления 20 мм. При подборе оптимального режима сварки (Ол = 28 кВ; 1 л = =-430 мА; Ч = 10 мм/с) была определена ширина шва Ь, которая составила 6 мм. По данным химического анализа, содержание углерода в стали 35 - 0,340 , в стали 3-12 - 0,02;, Требуемое среднее содержание углерода в металле шва 0,1 оь, В этом случае угол а= 347, "К" = 1, смещение "Х" = =-1,32 мм. В процессе токарной обработки деталей были выполнены указанные углы а, на расстоянии "Х" = 1,32 мм была нанесена риска, При сварке луч на риску наводился визуально. После сварки из поперечных макрошлифов сверлом ф 2,5 мм из средней части швов была взята стружка, В результате ее химического анализа было определено содержание углерода 0,090Отличие результатов химического анализа от прогнозируемой величины авторы считают допустимым для инженерной практики.Использование изобретения позволит повысить стабильность качества сварных швов; регулировать химсостав металла шва при сварке различных металлов; регулировать распределение тепловложения между свариваемыми деталями,Формула изобретения Способ лучевой сварки, при котором стык соединяемых элементов выполняют косым, а нормально падающий луч смещают от пинии стыка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности качества сварного шва, регулирования химсостава металла шва при сварке различных металлов и распределения тепловложения между свариваемыми деталями, луч направляют на линию, которую располагают от линии стыка со стороны, обеспечивающей пересечение луча с плоскостью стыка, на расстоянии Х = Ь щ а, где Ь - требуемая глубина проплавления, а - угол наклона плоскости стыка, при этом угол аудовлетворяет соотношению аагс 1 д( ) где Ь -Ь2 Ьширина шва, или при сварке разнородных материалов с треугольной формой проплав-. ления угол а определяют по соотноше- нию181508.0 1Аш (А 1+А 2)а:= К агссц - А . 3А 1- Аг Составитель Е. Петров Техред М, Моргентал Редактор Корректор Л. Пилипенко аказ 1855 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 где Ашв - требуемое среднее содержаниехимического элемента А в сварном шве; А - содержание химического элементаА в детали; на поверхность которой направляют луч;А 2 - содержание химического элемента 5 А во второй сопрягаемой детали;К - коэффициент, учитывающий потериэлемента А на испарение в процессе плавлени,я.