Способ сварки плавлением стыковых соединений

Союз Советски кСоциапнстическикРеспубики О П И С А Н И Е и 899296ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТРРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. В 23 К 9/16 10 сурдрстмнньтй квинтет СССР пв аелаи нзебретеннй н открытий.(54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕИ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Изобретение относится к сварке плавлением стыковых соединений и может быть. использовано во всех отраслях народного хозяйства.В химической, энергетической, пищевой и других отраслях народного хозяйства предъявляются повышенные требования к величине обратного валика и мениска шва, соприкасающегося с продуктом или рабочим телом.0 Это достигается применением магнитных полей, которые, взаимодействуя со сварочным током, создают до полнительную силу, участвующую в рав 15 новесии сварочной ванны 1.11 .Недостатками этого способа являются применение дополнительного оборудования и трудность осуществления его в затесненных условиях сварки.Применяется также способ создания дополнительного давления, противодействующего силе тяжести расплавленного металла 23. Недостаток его - создание специального оборудования. Кроме того, этот способ применим для сварки не- поворотных стыков труб с толщиной стен" ки более 1, 0 мм,При меньшей толщине очень трудно обеспечить низкие давления для формирования шва.Известен способ вытягивания жидкого металла сварочной ванны. Осуществление его требует расположения не- плавящегося стержня строго в хвостовой части сварочной ванны и необходимости применения присадочной проволоки для создания внешнего усиления шва 1.31.Известен также способ сварки плавлением, при котором со стороны дуги на изделие предварительно укладывают присадочный элемент и сварку ведут за два прохода, причем во время первого прохода проплавляют основной металл с частичнытт расплавлением присадочного элемента путем установкиОгорелки под углом 60-70 к сваривае-5 8 ного натяжения, получаемая за счет искривления при действии веса ванны и давления дуги, не обеспечивает поднятия ванны выше поверхности основного металла. При Ь больше 0,5 8 возникает вероятность появления непровара, что тоже нежелательно. Оптимальная величина Ь равна (0,3-0,5)3.Немаловажное значение имеет ширина присадочного элемента В 1 При0,2Вдр.Г + (О, 2-0,3) элемент расплав ляется йолностью, увеличивается объем ванны, что вызывает ее дополнительное провисание и образование чрезмерных менисков снаружи и усиления шва со стороны проплава.0,2При Вр. + (0,2-0,3) возниТдлкает необходимость выполнения допол - нительных проходов для расплавления присадочного элемента.Предварительное создание У-образной разделки на присадочном элементе способствует: во-первых, более стабильному провару всего соединения, т.е. вершину разделки располагают над стыком и соответственно уменьшают провариваемую толщину; вовторых, разделка изменяет краевой угол смачивания жидкого металла с кромкой, что вызывает дополнительное увеличение кривизны верхней поверхности и соответственно силы поверхностного натяжения. Последнее создает условия для лучшего удержания ванны и "вывешиванию" ее выше поверхности о"новного металла. Значения предельного угла раскрытия разделки выбраны из условия, когда кромки разделки сделаны на всю ширину присадочного элемента (В), а вершина разделки располагается на глубине Ь, т.е. практически "прорезая" присадочный элеЬпР мент. В этом случае 1 йЬВыполнение разделки на всю ширину Вр. благоприятно сказывается на качество сварного шва. Выполнение же разделки на всю толщину и нежелательно,так как присадочный элемент разделяется на две части, что при сварке вызывает их коробление и прожог. Поэтому вершина разделки не должна выходить за пределы, а угол раскрытия должен быть больше указанной величины, т.е.Впр9гП р и и е р. Способ осуществляют при аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом стыкового соединения 9296 Формула изобретения Способ сварки плавлением стыковыхсоединений, при котором на изделиесо стороны дуги предварительно укладывают симметрично относительно стыкаприсадочный элемент, а сварку осуществляют в два прохода, проплавляя.первым проходом основной металл с частичным расплавлением присадочного элемента, а вторьи проходом расплавляют 50оставшуюся часть присадочного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я теи, что,с целью повышения качества сварки путем получения стабильных геометрических размеров шва, в присадочном элементе, выполненным с шириной Впр =0,2- + (0,2-0,3) и высотой Ьпл(О, 3-0, 5) б, предварительно образу-,9 6пластин 00 х 200 из сплава титанаОТЧ- толщиной 3,0 мм. Присадочныйэлемент выполняют в виде полос размером 10 х 200 х 2,0 мм. Угол раскрыотия канавки с равен 75 , Сварку осуществляют на макете устройства, представляющего привод перемещения горел"ки относительно изделия,Режим сварки:10 1-ый проход - по флюсу СаГ : свайрочньц ток - 140 А; скорость сварки -5,5 м/ч; длина дуги - 1,0-1, 5 мм;диаметр вольфраиового электрода -о3,0 кч; угол заточки электрода - 30притупление - 1,0-1,2 мм; расход аргона - 5,6 л/мин.2-ой проход: сварочный ток 70-180 А; скорость сварки - 5,5 м/ч;длина дуги - 3-5 мм; диаметр вольфрам мового электрода - 3,0 мм; угол заточки электрода - 30 ; расход аргона - 5-6 л/иин.Способ позволяет повысить стабильность геометрических размеров шва,И преимущественно при сварке тонкостенных труб малого диаметра, уп 1 оститьконструкцию сварочных автопйтов, особенно, в монтажных условиях при обеспечении качественного шва с обратнойЗО,стороны стыкового соединения.Применение предлагаемого способапри автоматической сварке неповоротных стыков труб малого диаметра, т.е,при сварке беспрнсадочной проволокипозволяет снизить брак н 2-3 раза35по сравнеипо со сваркой с присадочной проволокой.899296 Тютченкотончик Составител едакто рректоп Н.дписное Цицика Техред Е.ХариТираж 1150Государственнелам изобретеосква Еаказ 12018/17ВНИИП 1 Покомитета СССРи открытийская наб., д. го/5 13035,2.Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф ют У-образную канавку с углом раскрытия Ж , определяемым из условияВпр19 К 1где Вя - ширина присадочного элемента;энергия дуги при сварке первого прохода;1 - коэффициент теплопроводности присадочного элемента; 1 Отв - температура плавления присадочного элемента;высота присадочного элемента,толщина стенки стыкового со 15единения,при этом присадочный элемент располагают вершиной угла раскрытия по центру стыка, а сварку второго проходаосуществляют при увеличении энергиидуги на 20-30% по сравнению с энер"гией дуги при сварке первого проходас,одновременным увеличением длиныдуги в 3-4 раза,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии Р 30371,кл. 12 В 1 12, 1969. 2Авторское свидетельство СССР У 164089, кл. В 23 К 9/00, 1962. 3. Авторское свидетельство СССР Р 282553, кл. В 23 К 9/ОО, 1969,:4. Авторское свидетельство СССР 524641, кл. В 23 К 9/16, 1974