Способ изготовления сварных конструкций

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ= 0,0005,Изобретение относится к сварке и может быть применено в различных отраслях машиностроения.Известен способ изготовления сварных конструкций, по которому в процессе сварки к изделию прикладывают растягнаающую нагРузку1.Недостатком способа является малая точность изготовления, поскольку остаточные продольные деформации в сечениях шва по длине пластины распределяются неравномерно, т.е, присутствует переменная составляющая деформации.Наиболее близким к изобретению является способ изготовления сварных конструкций, по которому в процессе сварки измеряют деформации, по ним определяют величину и знак нагрузки в каждый момент времени и прикладывают ее с обратным знаком к изделию 1 21.Недостатком способа является то, что информация о деформациях пред" ставляет собой результат суммарноговоздействия внешней силы и тепловогорасширения.Расчеты показывают, что доля деформации от теплового расширения напорядок больше деформации от внешнего силового воздействия. Например,при нагреве детали из нержавеющейстали 1 Х 18 Н 1 ОТ до 400 С тепловоерасширение составит сТ = 0,008 прикоэФфициенте линейного расширенияс = 20" 10 6. (Т - деформация от теплового расширения выше деформацииот внешней силы более, чем на порядок).35При растяжении той же детали уси"лием, вызывающим напряжения в ней ,около 0;5 (У 0,2, деформации равныОДО 0 2 10 кгс/мм 20 Е 20000 кгс/ммф где с " модуль упругости.3 92559Поэтому составляющая температурнойдеформации сильно затрудняет управление процессом приложения внешнейнагрузки.Кроме того, информация о величине 5деформации поступает из отдельных точек деталей, где наклеены тензодатчики, и поэтому является прерывной.Целью изобретения является улучшение качества сварки путем повышения точности измерения деформации.Для этого по способу изготовления сварных конструкций, при которомв процессе сварки измеряют деформации .)по ним определяют величину и знак 15нагрузки в каждый момент времени, которую прикладывают к конструкциис обратным знаком, на изделии предварительно находят положение изотермыначала восстановления упругих свойств 20металла, и на ней измеряют деформации впереди и позади сварочной дуги,Таким образом, зонасварки заключена между двумя участками, на которых выполняют измерения деформаций.Причем эти участки имеют постоянноетепловое расширение, которое в этомслучае не влияет на точность измерения деформаций.Это свойство сохраняется при измерениях на любой изотерме.Однако измерения следует выполнять на изотерме начала восстановления упругих свойств металла.При назначении указанной изотермыисходили из того, цто максимальныепластические деформации укороченияобразуются в зоне укаэанной температуры, 8 нешняя нагрузка уменьшает их,40поэтому информация должна исходитьиз участка металла, где взаимодействуют максимальные пластические деформации и деформации от внешней нагрузки,На Фиг. 1 представлена схема свар 45ки, на фиг, 2 - вид сверху фиг,1; нафиг. 3 - графическое изображение кривых деформаций, возникающих в деталях.Технология способа заключается вследующем,На деталях 1 и 2 до сварки с помощью расчета или эксперимента размечают и наносят положение изотермыначала восстановления упругих свойств 55металла - Т . Значения температурыуказанной изотермы известны для стали ее обычно принимают равной 600 С,3 4для тав х сав в - 650-700 С,для алюминия и его сплавов - 300350 С.Отрезки между произвольно выбранными точками на изотерме, напримеротрезки 3-4 и 5-6, служат базой измерения деформаций. Через укаэанныеточки параллельно стыку проводят риски (на чертеже штрих-пунктирные линии).В процессе сварки непрерывно измеряют расстояния между точками 3-4 и5-6 тензометрии, которые располагаютвпереди горелки и позади ее,После нанесения рисок на детальна холостом ходу записывают профилограмму. Профилограмма необходима длязаписи отклонений, вызванных операцией нанесения рисок, так как искомыедеформации не должны включать в себепогрешности от операции нанесения рисок.Криваяпоказывает запись деформации известным способом от тензометра 7, установленного на детали, кривая8 - запись деформации от тензометра,установленного в головной части изоотермы 600 С, а криваяэ - запись деформации в хвостовой части изотермы,Таким образом, кривые деформациии не имеют характерных пиков, авоспроизводят деформации от приложенного внешнего усилия и внутреннихсварочных напряжений без участия теплового расширения.При этом чувствительность измерения возрастает.П р и м е р. Сваривали пластинывстык на специальном стенде, оборудованном механизмом растяжения.Пластины изготовлены из сплава ВТ,размером 500 х 1,5 х 100 мм размером500 х 100 х 3,0 мм,Режим сваркиСила тока 150-160 АНапряжение 10-12 8Скорость сварки 8 5 м/чНачальное растягивающее усилие 200 кг.Затем по мере выполнения сваркии появления в хвостовой части собственных растягивающих напряжений начальное усилие постепенно снижают.Кинетика изменения деформаций вхвостовой и головной частях изотермы показывает, цто усилие на образцеи в зоне сварки все время остаетсяпримерно постоянным.Способ изготовления сварных конструкций, по которому в процессе сварки измеряют деформации, по ним определяют величину и знак нагрузки: в каждый момент времени, которую при 5 925593 6Предложенный способ изготовления кладывают к конструкции с обратнымконструкций прост в эксплуатации, знаком, о т л и ч а ю щ и й с я тем,не требует значительных затрат и поз- что, с целью улучшения качества сварволяет получать непрерывно необходи- ки путем повышения точности иэмеремую информацию непосредственно из зо-ния деформаций, на иэделии предварины сварки, тельно находят положение изотермыСпособ позволит повысить точность начала восстановления упругих свойствизготовления сварных конструкций на металла и на ней измеряют деформацию20-303. впереди и позади сварочной дуги.о Источники ин 4 ормации,принятые во внимание при экспертизеформула изобретения 1. Шиганов Н.В. Влияние активныхсил на деформации и. напряжения присварке. М., Сборник МВТУ 1949, вып.б,1 з с. 9-20.2, Авторское свидетельство СССРЮ 633691, кл. В 23 К 28/00, 1978прототип).925593 Фю Заказ 4710/2 Тираж 1151ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035., Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 Подписное филиал 1 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Томбулатов Редактор Л. Утехина Техред 3, фанта Корректор М, Коста