Способ односторонней дуговой сварки

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1791482 Ф(28)Приоритет до делам нэобретеннй н отхрытнй(54) СПОСОБ ОДНОСТОРОННЕЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ Изобретение относится к области технологииизготовления и монтажа металлических строительных конструкций и может быть использовано в мостостроении и промышленном строительстве.Известен способ односторонней дуговой свар.ки, при котором в зону дуги подают металлическую присадку, содержащую соединения отрицательноактивных элементов 11) .Достигаемое при этом значительное повышеоние производительности делает целесообразнымиспользование способа при односторонней сварке. Однако, в способе не решен важный вопрособразования качественного обратного валикастыкового шва,Целью изобретения является повышение качества сварки путемулучшения формированияобратной стороны шва при сварке с зазором,равным 0,5 - 0,6 толщины свариваемых деталей,Укаэанная цель достигается тем, что сваркуведут на медной подкладке с выемкой, которую покрывают стеклотканью с образованиемзамкнутого воздушного пространства междувыемкой и пространством. Стыковое соединение собирается без разделки кромок с зазором. Оптимальная величина сварочного зазора была установлена опытно. экспериментальным путем из условия получе. ния качественного, прочно-плотного, беэдефектного сварного соединения; она определяется толщиной свариваемого металла и составляет (0,5 - 0,6), а именно:Толщина металла, мм Величина зазора, мм8 4 - 510 5 - 612 6 - 714 7 - 816 8 - 1020 10-12После сборки стыка сварочный зазор на всю высоту заполняется металлохимической при. садкой, представляющей смесь рубленой сварочной проволоки (крупки) диаметром 1,0 - 2,0 мм и соединений отрицательноактивных элементов (бескислородная соль щелочного металла - химическая добавка) в количестве 0,5 - 0,8% от веса металлической фракции. Это оптимальное содержание химической добавки791482было установлено опытно-экспериментальным путем. При введении химической добавки менее 0,5% от веса металлической фракции в сварных швах были обнаружены иепровары; при введении добавки более 0,8% от веса металлической фракции в сварных шйах,были обнаружены поры (сварные цвы контролиро. вались ультразвуковой дефектоскопией) . За счет достигаемого таким путем исключения непроваров и пор повышается несущая способ. ность и надежность сварных стыковых соединений. Обратный валик стыкового шва формируетсяна полосе расплавляемой стеклоткани в замкнутом воздушном пространстве, которое было досварки между нижней поверхностью стеклоткани и поверхностью выемки в медной подклад.ке, Данная технология односторонней сваркистыковых соединений позволяет снизить концентрацию напряжений но границе перехода об. Юратного валика к основному металлу и повысить их выносливость настолько, что механическую обработку обратной стороны шва мож.ио не производить; это обеспечивает снижениетрудоемкости выполнения соединерий.Такая технология позволяет осуществить сварку стыкового соединения толщиной до 20 ммза один проход, что снижает ее трудоемкость;при этом одновременно уменьшается усадкаметалла шва, значительно снижается. уровень 30остаточных напряжений и в результате, как по.казали исследования, можно отказаться от предварительного подогрева основного металла присварке термоулучшенных сталей,На чертеже представлено стыковое соедине- З 5ние, собранное под одностороннюю автоматическую сварку. Детали 1, содержащие свариваемыекромки 2, не имеющие разделки, образуют зазор 3. Металлохимическая присадка 4 представ.ляет собой смесь рубленой сварочной проволо- щки диаметром 1,0 - 2,0 мм и бескислородныхсолей щелочных металлов. Медная подкладка 5имеет выемку 6, Полоса стеклоткани 7 форми.рует обратный валик стыкового шва. Замкну.тое воздушное пространство 8 частично заполнено металлом обратного валика шва при свар.ке.Способ односторонней сварки предусматривает выполнение операций в следующей последовательности.50Подготавливаются свариваемые кромки 2.Сборка свариваемых деталей 1 производитсятаким образом, чтобы свариваемые кромки 2,не имеющие разделки, образовывали сварочныйзазор 3 величиной от 4 до 12 мм в зависимости от толщины свариваемых деталей, Затем наведущую подкладку 5, имеющую выемку 6,укладывается полоса стсклотканн 4 и все поджимается к нижисй плоскости сваривасмых деталей 1, При этом между поверхностью выемки 6 и нижней плоскостью полосы стекло- ткани 7 образуется замкнутое воздушное про странство 8. Далее в сварочный зазор 3 засыпается металлохимическая присадка 4 иа всю высоту зазора, равную толщине свариваемых деталей 1. Затем осуществляется сварка обратного стыкового соединения за один проход сварочного трактора, Далее снижается усилие, поджимающее медную подкладку 5, при этом подкладка под собственным весом отделяется от сваренного соединения. Затем производится зачистка шлака с лицевой и обратной сторон стыкового шва.Проведенные экспериментальные исследования по односторонней сварке стыковых соедине ний с применением данного способа показали его перспективность для применения при изготовлении и монтаже пролетных строений сталь. ных мостов.Так, например, при сварке стали толщиной 12 мм стыковое соединение собиралось без раз. делки кромок с зазором 6 мм. Затем медная подкладка, имеющая прямоугольную выемку глубиной 2 мм и шириной 25 мм вместе с по. лосой стеклоткани, уложенной на поверхности подкладки, поджималась к нижней плоскости свариваемых деталей; при этом между поверх. ностью выемки и нижней плоскостью полосы стеклоткани образовывалось замкнутое, воздушное пространство, Затем в сварочный зазор на всю его высоту засыпалась металлическая при. садка, представляющая смесь рубленой сварочной проволокй 2 мм и химической добавки (фтористый натрий) в количестве 0,5% от веса металлической фракции. Автоматическая сварка данного соединения осуществлялась за один про. ход сварочного трактора. Такая конструкция .стыка и технология односторонней сварки стыко. вого соединения толщиной 12 мм позволила получить высококачественный обратный валик шва, у которого радиусы перехода от обратного валика к основному металлу составляли 15 - 20 мм, в то время как существующие способы односторонней сварки позволяют получить радиусы перехода от обратного валика к основному металлу 0,2 - 0,8 мм;На данном примере видно, что стыковыешвы, выполненные, односторонней сваркой попредлагаемой технологии, обладают мииималь.ной концентрацией напряжения по границе обратного валика шва, при этом эффективныйкоэффициент концентрации в 1,5 раза меньше,чем у соединений, выполненных по существующей в мостостроении технологии односторонней сварки,791482 Составитель И ехред М, Та ич Корректор тор Т. Морозова к аказ 9350/11 ВНИИП по д 3035, Тираж 1160 осударственного коми ам изобретений и откр осква, Ж.35, Раушская Рилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5Формула изобретения Способ односторонней дуговой сварки, при котором в зону дути подают металлическую присадку, содержащую соединения отрицательно. активных элементов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем улучшения формирования обратной стороны шва при сварке с зазором, равным 0,5 - 0,6 толщины свариваемых деталей, сварку ведут 6на медной подкладке с выемкой, которую. покрывают стеклотканью с образованием замкнутого воздушного пространства между выемкой и стеклотканью. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР Кф 283453,кл. В 23 К 9/18, 2010.69.