Способ изготовления сварных соединений

,Я 13899 23 К 28/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СНО ВИД ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1052357, кл. В 23 К 28/00, 1983.Авторское свидетельство СССРУ 789258, кл, В 23 К 28/00, 1980.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХСОЕДИНЕНИЙ(57) Изобретение относится к сваркеи может быть использовано в различных отраслях машиностроения, Цельизобретения - повышение качествасварных соединений из термически уп рочняемых алюминиевых сплавов. Для этого в процессе сварки первого прохода выполняют прокатку околошовной зоны роликом. Ролик устанавливают за сварочной горелкой на расстоянии, при котором в зоне контакта ролика с поверхностью была температура 130 о150 С, Усилие прокатки выбирают так, чтобы обеспечить величину степени деформации 9-12%. Пластическое деформирование осуществляют со стороны образовавшегося в процессе сварки первого прохода смещения кромок. Такое деформирование позволяет практически полностью устранить смещение кромок без изменения пластических свойств металла сварного соединения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к сварке иможет быть использовано в различныхотраслях народного хозяйства при производстве изделий из алюминиевыхсплавов, упрочняемых термической обработкой, с повышенными требованиямик механическим свойствам и эксплуатационной надежности сварных соединений. 10Целью изобретения является повышение качества сварных соединений изтермически упрочняемых алюминиевыхсплавов путем устранения смещениякромок, образовавшегося после выполнения первого сварочного прохода.На фиг.1 представлена схема правки двойным роликом смещения кромок;на фиг.2 - схема способа сварки идеформирования металла околошовной 20зоны, прилегающей к шву.Сущность способа заключается вследующем,В процессе сварки первым проходомс-формированием проплава при нагреве 25источником тепла - сварочной дугой -из-за различной жесткости свариваемых кромок, теплового расширения,происходит неодинаковое их перемещение, Одна из свариваемых кромок отходит от подкладного кольца, если вы-.полняют кольцевой шов, либо от прокладки, при сварке продольного шва,на некотором расстоянии от сварочной ванны. Относительное смещение35кромок закрепляется образованиемсоединения. Даже незначительные геометрические отклонения стыкуемых кромок вызывают заметное снижение прочности термически упрочняемых сплавовпри статических нагрузках. Смещениекромок может достигать значительнойвеличины порядка 70-803. Это связанос ограниченной возможностью их закрепления бандажами. Для устранения 45этого недостатка осуществляют пластическое деформирование двойным роликом прилегающей к металлу шва околошовной зоны, возвышающейся над подокладкой, при Т = 130-150 С с усилием,обеспечивающим степень деформации50Е = 9-123. При этом ролик, обкатываясь по поверхности металла околошовной зоны, производит пластическуюдеформацию возвышающихся кромок тоодной, то другой стороны и прижимаетих к подкладному кольцу. При деформировании протекает как сдвиговая деформация, так и (в меньшей степени) деформация металла околошовной зоны. При деформировании ролик перекрывает значительную часть металла зоны шва и околошовную зону, прилегающую к шву, на расстоянии 4-7 мм. В интервале температур 130-150 С металл нагрет, имеет весьма высокую пластичность, поэтому сопротивление его пластическому течению практически отсутствует, Наличие повышенной температуры в зоне деформирования способствует существенному снижению сопротивляемости и наклепу, т. е. чувствительности металла к совершаемой пластической деформации. При таких условиях не происходит образование трещин. Указанные параметры режима пластического деформирования определены экспериментальным путем и являются для данного процесса оптимальными. Снижение температуры прокаткиодо 120 С в некоторых случаях, при повышенном смещении кромок (503), приводит к образованию трещин в зоне деформирования. Применение темпеоратуры свыше 160 С способствует протеканию процессов повторного старения.Усилие, приложенное к ролику, обеспечивающее 7 Е деформации, устраняет ступеньку частично, Наиболее эффективно устраняется ступенька при усилиях, обеспечивающих степень деформации 9-123. Превышение степени деформации связано с опасностью снижения пластических свойств.Затем выполняют второй проход сварки переплавлением металла шва и его формированием. Как правило, этот проход выполняется на повышенных режимах с увеличенной подачей присадочной проволоки относительно первого прохода. При этом переплавляется не только металл шва, но и значительная часть металла околошовной зоны, подвергнутая сдвиговой и пластической деформациям. Поэтому пластичность деформированной зоны остается такой же, как и после сварки.Оставшаяся часть непереплавленного деформированного металла околошовной зоны, подвергаясь воздействию нагрева от источника тепла . - сварочной дуги, обладает также большим запасом пластических свойств.П р и м е р. Перед сваркой прокатывающий ролик 1 относительно сварочной горелки 2 устанавливают на соот 1389968ветствующее расстояние (фиг.2) так,что в зоне контакта ролика 1 температура равна 130-150 С. В зависимостиот толщины свариваемых деталей уста 5навливают в рабочем цилиндре статическое усилие, обеспечивающее степень деформации 9-127 .При сварке деталей тел вращениякольцевым швом из сплава 1201 с толщиной стенки 5 мм (сварочный ток3 ОА для первого прохода, сварочныйток 360 А для второго прохода, скорость сварки 16 м/ч) расстояние между осью сварочной горелки и осью про катывающего ролика А = 230 мм, чтосоответствует температуре 150 С. Сучетом степени деформации в пределах9-2 Е при диаметре ролика 80 мм усилие на ролике должно быть 2200023000 Н,Правку ступеньки осуществляют следующим образом.В процессе сварки при выполнении 25 первого прохода на одном из участков соединения образуется ступенька. Не доходя 0-15 мм до начала ступеньки, включают устройство для обеспечения статического усилия и поджимают ролик 1 к поверхности. При этом ролик 1, обкатываясь по поверхности, осуществляет сдвиговую деформацию металла околошовной зоны, возвышающейся над подкладкой, и прижимает ее к под.кладному кольцу. Прокатке роликом подвергается весь участок со смещением кромок, и заканчивается процесс деформирования только после того, как ролик начнет деформировать две ;зоны, расположенные по разные стороны от металла шва, Роликотводят от поверхности, а процесс сварки продолжают. В случае появления повторного смещения кромок при первом проходе процесс правки повторяется,45Поджатие кромок к подкладному кольцу можно производить и непрерывно, т,е. ролик постоянно поджат к поверхности металла околошовной зоны в течение всего процесса сварки. После окончания первого прохода процесс сварки останавливают и производят второй проход (фиг,1), Такое деформирование позволяет практически полностью устранить смещение кромок без изменения пластических свойств по сравнению со сваркой в исходном состоянии.Внедрение способа при изготовлении сварных изделий из термически упрочняемых алюминиевых сплавов позволяет полностью устранить смещение кромок свариваемых деталей, которые в ряде случаев достигают величины порядка 70-803 от толщины свариваемых кромок, повысить эксплуатационные свойства и надежность сварных из" дслий, обеспечить правку термически упрочняемых материалов, исключив при этом их разрушение, значительно снизить трудоемкость операций исправления смещения кромок, высвободить производственных рабочих и автоматизировать процесс исправления смещения кромок.Формула изобретения1. Способ изготовления сварных соединений преимущественно из алюминиевых сплавов, включающий сварку и пластическое деформирование сварного соединения путем прокатки роликом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений из термически упрочняемых алюминиевых сплавов путем устранения смещения кромок, образовавшегося после выполнения первого сварочного прохода, в процессе выполнения первого сварочного прохода выполняют пластическое деформирование околошовной зоны со стороны образовавшегося смещения кромок при температуре 130 о150 С с усилием, обеспечивающим степень деформации 9 - 1272, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что пластическое деформирование осуществляют путем прокатки сдвоенным роликом.1389968 Составитель З.ХаустоваТехред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник Редактор И.Николайчук Заказ 1617/14 Тираж 921 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4