Способ сварки ребер с обечайками

/25-277Бюл. )р 26еченский С, В Кур чавов о СССР1983.СССР1984.ОБЕЧАКАИИк сварк ия угловыхможет бытьхимичес 1 шленности.е качестваснижения,У:Л 2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР Е ИЭОБРЕВИДЕТЕЛЬСТВ(2 1) 4254340 (22) 31.03.8 (46) 15.07.89 (72) А.Г.Двур и А.В.Герфанов (53) 621,791.75(088.8) (56) Авторское свидетельст У 1281363, кп, В 23 К 3/ОАвторское свидетельство В 143559, кл, В 23 К 31/О (54) СПОСОБ СВАРКИ РЕБЕР С (57) Изобретение относится а именно к способам получе швов ребер с обечайками, и использовано в авиационной кой и других отраслях промь Цель изобретения - повышенсварных соединений за счет 2остаточных сварочных деформаций и напряжений. Для этого производят сборку ребра 1 с обечайкой 3 с помощью фиксирующего кольца 2. На расстоянии Ьи 7 К а" / .а/3(-Р), где й - радиус обечайки, 8 - приведенная толщина обечайки, М - коэффициент Пуассона материала обечайки, по обе стороны от ребра обечайку дополнительно упруго деформируют разжимными кольцами 4 и 5, устанавливают на стол сварочной установки и производят сварку двух угловых швов ребра 1 с обечайкой 3. Благодаря дополнительному деформированию после сварки сохраняются перпендикулярность плоскости ребра 1 к образующей обечайки 3 и прямолинейность самой образуецей. 3 ил.1493429Изобретение относится к сварке, анменно к способам получения кольцевыхугловых швов ребер с обечайкой, и может быть использовано в авиационной,ф 5химической и других отраслях промыш -ленности.Целью изобретения является повышение качества сварных соединений засчет снижения остаточных сварных деформаций и напряжений,На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сече. ние Б-Б на фиг. 1. 5Способ осуществляется следуюцимобразом.Ребро 1 (см. фиг. 2) устанавливаютна поверхность М фиксирующего кольца, ребро 1 с устройством в обечайку 3.Деформируют обечайку 3 в сторону увеличения диаметра на величину К, опре деляемую зависимостью где б и, и Од - соответственно предел пропорциональности й предел текучести материала обечайки",П - диаметр обечайки;Е - модуль упругости материала обечайки,Расстояние 1. от ребра до места35деформиравания определяют из соотношения-13(-Р)где К - радиус обечайки;о - приведенная толщина обечайки;коэффициент Пуассона материала обечайки,Деформирование обечайки производят разжимными кольцами 4 и 5.Кольца 2, 4 и 5 (фиг2) соединены между собой, кольца Е и 5 расположены симметрично относительно фик 50сируюцего кольца 2 с обеспечениемпараллельности плоскостей СФ, Ми соосности опорных поверхностей(диаметров К, Ж, Ю).Кроме того, все кольца связаны55между собой ш;1 роопорами 6, обеспечивающимими взаимный поворот колец 4 и 5и фиксирующего кольца 2,Расстояние 1. определяют исходя из условий затухания напряжений в цилиндрической обечайке. Прил- --- . деформация стенки обе 3(1 1)чайки в месте сварки равна нулю, что после выполнения сварки и снятия фиксирующей оснастки приводит к повороту плоскости ребра 1 относитель - но образующей обечайки 3.Элементами разжима фиксируюцего кольца 2 сопрягают свариваемые поверхности ребра 1 и обечайки 3, зафиксировав шароопоры 6 в одном положении неподвижными элементами сварочной установки 7 и врацая собранный узел при помощи манипулятора 8 (поворотного стола) через окно п 0" между шароопорами, осуцествляют сварку неподвижно закрепленными электронно-лучевыми пушками 9,Способ опробован на оболочках из материала АИгНПП диаметром 1900 мм с вафельным полотном при приведенной толщине 3,6 мм с применением опытного устройства.Нпангоут жесткости с шириной стыкуемой поверхности 6 мм с высотой 50 мм устанавливали под углом 90 иФ приваривали к оболочке по ее внутреннему обводу двухсторонней сваркой. При помощи разжимных колец прик. ладывали усилия, располагая их симметрично относительно места выполнения сварки, на расстоянии 5=100 мм (1. =142 мм) и производили деформирование в сторону увеличения диаметра на расчетную величину 11 (в данном случае 3,8 - 4,2 мм).Плоскость шпангоута совмецали и закрепляли с установочной базой фиксирующего кольца, которая сориентиорована под углом 90 к образующей оболочки.Посредством разжимных элементов фиксирующего кольца сопрягаемую под сварку поверхность шпангоута плотно поджимали к образующей оболочки.Обеспечение и сохранение с заданонои точностью угла 90 между плоскостью шпангоута и поверхностью образующей до и в процессе сварки достигалось за счет соблюдения в концентрации устройства соосности опорных поверхностей (диаметров) и точной ориентации (90 ) торцовых поверхностей разжимных и фиксирующих1493 ч 29 Формула колец относительно образующей оболочки. В этом положении фиксирующее и разжимные кольца связывали между собой шароопорами с возможностью их вращения относительно друг друга. Сварку двух шагов шпангоута производили двумя неподвижно установленными электронно-лучевыми пушками УЛчерез окна между пароопорами.Шароопоры удерживались элементами установки для электронно-лучевой сварки в неподвижном положении при вращении оболочки вокруг своей оси на поворотном столе сварочной установки СУЭЛС. изобретения Способ сварки ребер с обечайками,преимущественно изнутри, при котором производят сборку ребер с обечайкой, поджим их к обечайке и фиксацию с заданным усилием и сварку, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 повышения качества сварного соединения за счет снижения остаточных сварочных деформаций и напряжений, обечайку при сборке с ребрами дополнительно деформируют в упругой области 15 равномерно расположенными усилиями,приложенными по обе стороны от зоны сварки на расстоянииОтклонение поверхности шпангоутаоот заданного угла (90 ) по отношению к образующей оболочки после сварки20 (в свободном положении) не превышало30 т,е. отклонений, вызванных собственной неплоскостностью шпангоута. Отклонения от непрямолинейности образующей оболочки после выполнения двух швов шпангоута с оболочкой практически не превышали +0,5 мм. где Е - расстояние от зоны сварки доместа приложения деформирующих усилий;К - радиус обечайки;3 - приведенная толщина обечайки;ц - коэффициент Пуассона материала обечайки,1493429 Физ оставитель Л.Назароваехред И,Дидык едактор Л,Веселовска Корректо е Заказ 3933/16ВНИИПИ Государств м при ГКНТ СССР Тираж 894 Подписно енного комитета по изобретениям и открытия 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101