Устройство для формирования и защиты обратной стороны сварного шва

(11)536020 Союз Советских Социалистических Рес отблик(22) Заявлено трисоединение явки Государстаонныи коцита Совета Минцстроа СССР(53 ло делам изобретен тнрытий я описания 12.01.7(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯАЩИТЪ ОБРАТНОЙ СТО РМИРОВАНИЯ НЪ СВАРНОГО В Изобретение, касается сварки и может быть использовано при изготовлении сварных герметичных конструкций из активных сплавов, преимущественно алюминиевых.Известно применение подкладок, имеющих канавку для формирования обратной стороны сварного шва 1.Однако такие подкладками не обеспечивают получение, качественных соединений активных металлов из-за наличия воздуха между подкладкой и сварочной ванной.Известно также применение подкладок, имеющих полость, соедицечную,каналамц с канавкой, и обеспечивающих поддув инертного газа с обратной стороны сварочногошва 21.Такое выполнение подкладки улучшает качестве защиты и формирование сзарного шва, Однако при сварке замкнутых стыкоз поддув газа приводит к образованию дефектов формирования (раковинки, газовых полостей и т, п.) из-за возникающего при этом неконтролируемого (изменяющегося в процессе сварки) перепада давлений по обе стороны от сварочной ванны, а при сварке не- поворотных стыков в положениях, отличных от нижнего, поддув газа увеличивает стекание жидкого металла и спосооствует образованию отрицательного проплава в шве.Наиболее близким по технической сущности п до:тигаемому эффекту является устройство для дуговой сварки в среде защитных газов с применением подкладками с газоотводящими каналами, соединяющими прострац ство между сварочной ванной и подкладкойс внешней средой или с полостью большого объема.Каналы в подкладке позволяют снизитьдавление газовой фазы, образующейся за счег О испарения летучих компонентов, разложенииадсорбированных на поверхностях газов, влаги, а также воздушной прослойки, путем вывода ее из пространства между сварочной ванной и подкладкой в атмосферу. Данное 5 устройство является, наиболее близким к изобрете гпю по технической сущности и достигаемому результату.Однако таким устройством неностью устранить перепад давл0 стороны от сварочной ,ванны, о Рсварке замкнутых стыков.Кроме того, оцо неприемлемо для сваркиалюминиевых и других активных сплавоз из-за свооодного доступа воздуха через каналы в пространство между сварочной ванной ц подкладкой, приводящего к образован:цо окцсных включений.Для улучшения качества и формированияшва за счет поддува защитного газа прц сварке йреимущественно алюминиевых и дру 536020гих активных сплавов, в подкладке выполнена дополнительная полость, соединенная каналами с формирующей канавкой и служащая для отвода газа, причем каналы, соединяющие обе полостями с формируощей канавкойраапределены по длине 1 канавки.Каналы для подвода защитно;о:аза иотвода избыточных газов могут быть выполнены в виде продольных рядов отверстий илив виде продольных щелей.10Возможно концентричное расположениегазоподводящих и газоотводящих отверстий,Кроме того, каналы для подвода защитного газа могут быть выполнены в виде продольного ряда отверстий, а каналы для отвода избыточных газов - в виде продольныхщелей,На чертеже изображено предлагаемоеустройство,В подкладке 1 с продольной формирующей канавкой, внутренней полостью 2 и каналами 3 и 4 для отвода газов в полость 2и далее:в атмосферу через штуцер 5 выполнены дополнительные каналы б для подводазащитного газа из камеры 7, имеющей зходчерез штуцер 8.Каналы б позволяют осуществить защитуобратной стороны шва за счет поддува инертного газа в камеру 7, а канады 8 и 4 позволяют устранить возникаюдий при этом не- ЗОконтролируемый перепад давлений по обестороны от сварочной ванны за счет принудительного отсоса избыточных газов из полости 2.Проводилась автоматическая сварка вольфрамовым электродом в защитной среде аргона круговых швов соединения фланцаф 140 мм с элементом сферической оболочкитолщиной 4 мм из сплава АМг 6.40После зачистки кромок шабером детали собирались встык на стальной подкладке. Кромки плотно прижимались к подкладке помощью стальной оснастки, в образовавшееся пространство между кромками и под кладкой через газоподводящие отверстия подавался аргон под избыточным давлением (до + 24 мм водяного столба), Производилась поверхностная прихватка по всему периметру стыка, а затем осуществлялась сварка на режиме: I= 22 А, Е/= 10 м/час с принудительным отсосом избыточных газов из пространства между сварочной ванной и подкладкой через газоподводящие каналы,В процессе сварки давление аргона в пространстве между сварочной ванной и подкладкой поддерживалось постоянным при,следующих значениях; 0; 12; 24 мм водяного столба.Все сварные швы подвергались визуальному контролю с замером геометрических параметров швов, а также рентгенографическому контролю с целью определения плотности швов.Устройство позволяет практически исключить образование окисных плен в сварных швах сплава АМг 6 при заданной и стабильной высоте проплава,Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность существенного повышения плотности сварного соединения за счет поддува инертного газа без ухудшения формирования шва и повышение качества и надежности герметичных конструкций (сосудов, емкостей, трубопроводов и т. п.) из алюминиевых и других активных сплавов, широко применяющихоя,в различных отраслях машиностроительной промышленности,Формула изобретенияУстройство для формирования и защиты ооратной стороны сварного шва, содержащее подкладку с формирующей канавкой и кана- ламп, соединяющими канавку с выполненной в подкладке продольной полостью для подачи защитного газа, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества и формирования шва, в подкладке выполнена дополнительная полость, соединенная каналами с формирующей канавкой и служащая для от. вода газа, причем каналы, соединяющие обе полости с формирующей канавкой, распределены по длине канавки,Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Хо 219719, М. Кл. В 23 К 9/16, 22.06.66,2. Авторское свидетельство СССР М 263781, М, Кл. В 23 К 9/16, 03.12.68,Поди исноССР Тип. Харьк. фил. пред. Патент каз 1151(1743 Пзд. ЦНИИПИ Государст по дел Москва, о 33енногом изоб5 К, Р Тираж 1178митета Совета Министротений и открытийушская наб., д. 4/5