Способ сварки плавлением

;У 71) Заявя 4) Б СВА ВЛЕНИ тся Изобретение относится к способам сварки и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций в . различных отраслях промышленности.Изв"стен способ двухдуговой сварки угловых швов тавровых соединений, при котором на стенку тавра осуществ ляют давление, при этом стенку тавра нагревают выше температуры потери материалом стенки сопротивления плас тическому деформированию и одновремен 1но охлаждают ниже температуры восстановления им упругих свойств иа участке между зонами прижима и сварки.Способ способен ликвидировать поры,1подрезы, непровары и другие дефекты,которые образуются прежде всего из-завнесения в сварочную ванну инородныхпо отношению к металлу сред - ржавчины, масла, грязи, активных газов,окисньж плен и т. д, 1,Недостатком способа является то,что он имеет ограниченные технологические возможности и распространяе,на.тавровые соединения, кроме тогоои не предупреждает образование дефектов, а способен лишь их деформировать,Известен также способ контактнойстыковой сварки оплавлением кромки,при котором происходит в процессе давления удаление из стыка части расплавленного металла. С удаленным металлом выносятся из зоны соединенияокисные плены, снижающие качествосварки 21.Недостатком способа является то,что в процессе сварки надо нагреватьвесь стык сразу и для удаления окисной плены в несколько сотых миллиметра из эоны стыка требуется пластически продеформировать металл на 20 -40 мм,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ, при которомплавление осуществляют концентрированным источником тепла, расположенным вплоскости супса кромок деталей, созда 863236О 15 20 25 ЭО Э 5 40 45 50 55 ют принудительное давление и, с целью повышения качества соединения,стык выполняют наклонным к поверхностидеталей, а принудительное давлениеприкладывают под углом к плоскостистыка 1,3.Недостатком указанного способа является то, что при сварке таких кимически активных металлов, как титан,некоторые стали и алюминий, он не исключает сложной подготовки кромок деталей под сварку, Применяют химическоетравление, обеэжиривание, осветление,промывку в специальных средах и т.п.,поэтому трудоемкость подготовительныхработ остается значительной и в соответствии с непрерывным ростом требований к качеству соединения постоянноувеличивается. В ряде случаев времяподготовки под сварку перекрывает время сварки в несколько раэ, особенно,если это связано с ростом окисныхплен в процессе хранения деталей, Ограничение времени хранения от моментаподготовки до сварки серьезно усложняет производственный цикл и заставляет повторять операции зачистки кромок перед сваркой.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.Цель достигается тем, что согласноспособу сварки плавлением, при которомсвариваемые детали беэ зазора в стык,выполненный наклонным к поверхностям,проплавляют и сдавливают стык, сборкудеталей осуществляют со смещением ихкромок относительно друг друга в сторо-.ну меньшего угла наклона стыка, процесс проплавления ведут на режимахрезки, а давление производят на кромки по нормали к поверхности деталей,при этом смещение кромок выбираютравным 1,2-2,0 ширины реза.На фиг1 изображены собранные подсварку детали; на фиг. 2 - узел 1 нафиг1,Способ осуществляют следующим обэаэом.Перед сваркой производят разделку,кромок деталей 1 и 2 на косой стык, т, е,наклонно к поверхности детали. Затемдетали собирают под сварку без зазорасо смещением друг относительно друга.Детальсмещают относительно детали2 в сторону меньшего угла наклонастыка с на величину Ь ,Фиг. 1 и 2),Величина Ь подбирается опытным путем н зависит от парины реза д , который в свою очередь является одним из параметров процесса резки и задается таблично.Как следует из треугольника ВСЭ (фиг, 2), ширина реза д связана со смещением Ь следующей зависимостью О = 11 соэ о, где а( угол наклона стыка.Для углов, опробованных экспериментально в пределах О= 30 = 60 , ве 0 личина Ь находится в пределах И =(1,2-2). При угле наклона о4514 д.Если приспособление для сборки непозволяет фиксировать детали с укаэанным смещением, то детали фиксируютприхватками друг к другу.Затем детали нагружают давлениемР (см. фиг. 1) с помощью прижимныхклавишей или другого механизма давления по нормали к поверхности деталей.Для улучшения качества реза и упрощения технологии в целях выравниваниятолщины листов в месте реза возможнадополнительная установка накладок накаждую иэ деталей сверху и снизу (накладки показаны как элементы вспомогательные),После нагружения собранного узлаусилием Р и выполнении описанных ме"роприятий перехоДят непосредственнок сварке. Сварку осуществляют сварочной горелкой в среде защитного газана режимах, характеризующих условиерезки. В результате образуется зазормежду деталями рез.В процессе сварки образуется резмежду деталями вдоль линии стыка и смещенная деталь 1 под действием давления Р на участке удаленного проплаваперемещается в сторону детали 2, плотно прижимается к ней по линии стыка.Схватывание и сварка деталей осущеставляется в результате соприкосновения и сдавливания оплавленных границстыкуемых деталей. При резке влево иправо от линии стыка происходит удаление металла и вынос окисных плен идругих поверхностей включений, в томчисле ржавчины и грязи из эоны соединения, Сдавливание очищенного металла, находящегося в твердожидком виде,приводит к формированию качественногосварного соединения. Таким образом,соединение образуется.в результатеряда последовательных операций:проплавления металла, его частичногоудаления, сдавливания и сварки,Следует отметить, что от моментавыноса металла газовой струей до момента схватывания проходит время, ис8632 Формула изобретения числяемое секундами, В указанном промежутке времени металл находится всреде защитного газа,П р и м е р. Выполняется сварка образцов из титанового сплава ОТтолщиной 60 мм и габаритнйми размерами100 х 50 мм каждый. Образцы имеют скоскромок в 45 б,Режим сварки следующий:рабочая среда - аргон; сила тока 10220-250 А; скорость сварки 20 и/ч,ширина реза 2,5 мм, ширина смещениядеталей Ь 1,4 х 2,5 = 3,5 мм; усилие прижатия деталей 60-80 кГ. В результате образовано неразъемное каче- Ьственное сварное соединение.При величине смещения деталей1,1 х 2,52,75 мм в процессе сварки деталь 2 смещается вниз и получается ступенчатая поверхность соединения.Аналогичная же картина, ио со сту"пенькой в противоположном направлении,образуется при величине смещения Ь щщ 2,1 х 255,25 мм. 25 Предлагаемый способ позволяет получать качественные соединения простыми технологическими приемами беэ предварительной подготовки поверхностей кромок под сварку, что может обеспе 36 6 чить экономию 100000-150000 рублей на одном предприятии. Способ сварки плавлением, при .котором свариваемые детали собирают беззазора в стык, выполненный наклоннымк их поверхностям, проплавляют и сдавливают стык, о т л и ч а Ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качествасварных соединений, сборку деталейосуществляют со смещением их кромокотносительно друг друга в сторонуменьшего угла наклона стыка, процесспроплавления ведут на режимах резки,а давление производят на кромки понормали к поверхности деталей, приэтом смещение кромок выбирают равным1,2-2,6 ширины реза,Источникп информации,принятые во внимание при экспертизе1. АвФ Энское свидетельство СССРУ 626905 кл. В 23 К 9/16, 1976.2. Справочник "Сварка в машиностроении", Под ред. Н. А, Ольшанского.И., "Иашиностроение", 1978, с. 298.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2768103/25-27,кл, В 23 К 9/16, 18,05,79 (прототип).863236 и врилов Корректор М. Коста акаэ 7655/ 115ударственногоизобретений иа, Ж, Раущс Патент Филиал ул. Проектная, 4 зло Составитель А,едактор М, Погориляк Техред А,АчВНИИПИ Го по дела 13035, МоскПодписноеомитета СССРоткрытийая наб д,