RU1816615C

RU1816615C - Method for butt welding and device for effecting the same

Info

Publication number: RU1816615C
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Логунов; Иван Григорьевич Абашкин
Original assignee: Машиностроительный завод им.М.В.Хруничева
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Использование: дл стыковой сварки длинномерных криволинейных швов. Сущность изобретени : по линии шва в свариваемых детал х выполн ют отверсти . Вставл ют в отверсти ст жной элемент. По одну сторону шва устанавливают прижимную планку, по другую - подкладную планку. Фиксируют планки и свариваемые детали ст жным элементом.после этого производ т сварку. Устройство дл осуществлени способа содержит ст жной элемент 5, прижимную планку 7 (прижим) и подкладную планку 6 (подкладку). Свариваемые детали 1, 2 и планки 6, 7 фиксируютс ст жным элементом . 1 осн. п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы. 9 ил.Usage: for butt welding of long curved seams. SUMMARY OF THE INVENTION: Holes are made along a seam line in welded parts. A clip element is inserted into the holes. On one side of the seam, a clamping bar is installed, on the other - a lining bar. The strips and parts to be welded are fixed with a clamp member. After this, welding is carried out. A device for carrying out the method comprises a clamp member 5, a pressure bar 7 (clip) and a backing bar 6 (lining). The parts to be welded 1, 2 and the strips 6, 7 are fixed by a clamp member. 1 main p. f-ly, 4 s.p. f-ly. 9 ill.

Description

Фиг. 7FIG. 7

0000

сЈcЈ

OsOs

елate

Изобретение относитс к стыковой сварке с применением вспомогательных устройств дл креплени деталей и формировани сварного шва с приданием особого профил отдельным участкам кромок. Преимущественное использование - сварка тонкостенных крупногабаритных конструкций , а также деталей типа воздуховодов и балок с большой величиной отношени длины к размерам поперечного сечени , в том числе и криволинейных, в различных отрасл х машиностроени в услови х единичного и мелкосерийного производства, а также в строительстве.The invention relates to butt welding using auxiliary devices for fastening parts and forming a weld, giving a particular profile to individual sections of the edges. The predominant use is welding of thin-walled large-sized structures, as well as parts such as ducts and beams with a large ratio of length to cross-sectional dimensions, including curvilinear ones, in various branches of mechanical engineering in the conditions of single and small-scale production, as well as in construction.

Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей путем обеспечени сварки криволинейных длинномерных деталей.The aim of the invention is to expand technological capabilities by providing welding of curved lengthy parts.

На фиг. 1 представлен возможный вариант формы и расположени технологических отверстий, разделываемых в кромках свариваемых деталей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - второй вариант разделки отверстий; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3 (штриховой линией на фиг. 2 и 4 показана форма сварного шва после сварки ); на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - устройство дл сварки деталей; на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 7; на фиг. 9 - разрез Е-Е на фиг. 7.In FIG. Figure 1 shows a possible variant of the shape and arrangement of technological holes cut in the edges of the parts to be welded; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in Fig.3 - the second variant of cutting holes; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3 (the dashed line in FIGS. 2 and 4 shows the shape of the weld after welding); in FIG. 5 is a section BB of FIG. 3; in FIG. 6 is a section GG in FIG. 5; in FIG. 7 - a device for welding parts; in FIG. 8 is a section DD in FIG. 7; in FIG. 9 is a section EE in FIG. 7.

Пример 1. В среде инертных газов выполн ют дуговую сварку листовых деталей 1 и 2 толщиной 1 мм из алюминиевого сплава АМгб по криволинейному шву 3 (см. фиг. 1 и 2). В свариваемых кромках разделывают отверстие 4 диаметром 4 мм, например , сверлением с шагом 0,2-0,3 м. Сварочные кромки зачищают до удалени сло окислов, Детали 1 и 2 стыкуют и в отверсти 4 устанавливают ст жные элементы 5. С обратной стороны сварного шва размещают подкладную планку (дали подкладку 6) из стали 12Х18-Н10Т, которую соедин ют со ст жным элементом 5 (см. фиг. 7 и 8). С лицевой стороны сварного шва устанавливают прижимную планку (далее прижим ) 7. С помощью ст жного элемента 5 ст гивают между собой прижим 7, подкладку 6 и расположенные между ними свариваемые кромки деталей 1 и 2 с удельным усилием 0,1-0,15 кгс/пог.м. (согласно табл. 1 ОСТа 92-1186-81). Через отверсти (не показаны ) в подкладке 6 к свариваемому шву подают аргон с расходом 11 л/мин, а через продольное отверстие в прижиме 7 выполн ют сварку на участке d-d. Затем подкладку и прижим переставл ют на соседний участок и сваривают стык на участке b-b (см. фиг. 1). После удалени устройства заваривают участок а-b с применением присадочной проволоки. В качестве ст жных элементов используют шпильки с гайками.Example 1. In an inert gas environment, arc welding of sheet metal parts 1 and 2 with a thickness of 1 mm from an aluminum alloy AMgb is carried out along a curved seam 3 (see Figs. 1 and 2). In the edges to be welded, a hole 4 is cut with a diameter of 4 mm, for example, by drilling in increments of 0.2-0.3 m. The welding edges are smoothed to remove the oxide layer, Parts 1 and 2 are joined and the coupler elements 5 are installed in holes 4. On the reverse side the weld is placed a lining strip (lining 6) of steel 12X18-H10T, which is connected to the clamp element 5 (see Figs. 7 and 8). A clamping bar is installed on the front side of the weld (hereinafter referred to as clamp) 7. Using a clamping element 5, clamp 7, lining 6, and the welded edges of parts 1 and 2 located between them with a specific force of 0.1-0.15 kgf / m. (according to the table. 1 OST 92-1186-81). Through holes (not shown) in the lining 6, argon is supplied to the weld being welded at a flow rate of 11 l / min, and welding in the d-d section is performed through the longitudinal hole in the clamp 7. Then, the lining and the clamp are rearranged in the adjacent section and the joint is welded in the section b-b (see Fig. 1). After removal of the device, section a-b is welded using filler wire. As clamp elements, studs with nuts are used.

Пример 2. При сварке листов толщиной 4 мм в кромках разделывают отверсти диаметром 5 мм. Осуществл ют сварку участков а-а и b-b аналогично описанному в примере 1. Затем после удалени прижима, ст жек и подкладки в технологические от0 версти 4 устанавливают закладную деталь в виде цилиндра j/5 мм, высотой 4 мм из 1 сплава АМгб и прихватывают ее сваркой к детал м 1 и 2. После этого заваривают участок а-b ручной сваркой.Example 2. When welding sheets with a thickness of 4 mm, holes with a diameter of 5 mm are cut in the edges. Welding of sections aa and bb is carried out similarly to that described in example 1. Then, after removing the clamp, stitches, and lining, insert a mortar part in the form of a cylinder j / 5 mm, height 4 mm from 1 alloy AMgb and grab it by welding to parts 1 and 2. After this, the section a-b is welded by manual welding.

5 П р и м е р 3. Выполн ют сварку в инертном газе неплав щимс электродом с присадочной проволокой криволинейной балки пр моугольного сечени , состо щей из двух изогнутых деталей типа швеллеров5 EXAMPLE 3. Inert gas welding is performed with a non-consumable electrode with filler wire of a curved beam of rectangular cross section, consisting of two curved parts such as channels

0 8 и 9 (см. фиг. 3-6) из титанового сплава ОТ4 с толщиной свариваемых кромок 3 мм. В кромках детали 8 фрезеруют пр моугольные пазы длинной 14 мм и глубиной 1 мм с шагом 200 мм, которые вместе с кромкой0 8 and 9 (see Fig. 3-6) from OT4 titanium alloy with a thickness of welded edges of 3 mm. In the edges of part 8, rectangular grooves are milled with a length of 14 mm and a depth of 1 mm with a pitch of 200 mm, which together with the edge

5 детали 9 образуют технологические отверсти 10. Это первый отличительный признак предложенного способа.5 parts 9 form the technological holes 10. This is the first distinguishing feature of the proposed method.

После зачистки свариваемых кромок от окислов и загр знений детали 8 и 9 собира0 ют под сварку с использованием предложенного устройства. Дл этого удал емые после сварки радиусные подкладки 11 и пр молинейные подкладки 12 стыкуют ответными концами, в которых имеютс сквоз5 ные соосные отверсти . В эти отверсти вставл ют ст жки 13 (см. фиг. 5 и 6). Подкладки 11 и 12 со ст жками 13 монтируют на внутренней поверхности детали 8, при этом ст жки 13 устанавливают в пазах технологи0 ческих отверстий 10 и стыкуют кромки деталей 8 и 9. Операци установки ст жек в технологические отверсти вл етс вторым отличительным признаком предложен- . ного способа.After cleaning the welded edges from oxides and soiling, parts 8 and 9 are assembled for welding using the proposed device. To this end, the radial pads 11 and the straight pads 12 removed after welding are joined by mating ends, in which there are through coaxial holes. Stitches 13 are inserted into these holes (see Figs. 5 and 6). The pads 11 and 12 with stitches 13 are mounted on the inner surface of the part 8, while the stitches 13 are installed in the grooves of the technological holes 10 and the edges of the parts 8 and 9 are joined. The operation of installing the stitches in the technological holes is the second distinguishing feature proposed. way.

5 На свободные концы ст жек 13, выступающие над внешней поверхностью собранной балки, монтируют прижимы 14 и 15, при этом ст жки 13 проход т через отверсти на концах прижимов. На свободном5 The clamps 14 and 15 are mounted on the free ends of the stitches 13, protruding above the outer surface of the assembled beam, with the stitches 13 passing through the holes at the ends of the clamps. On free

0 конце ст жки 13 закрепл ют съемные накладки 16, например, винтами (не показаны ). Через отверсти в накладках 16 ст жку с помощью болта 17 и гайки 18 соедин ют со штоком 19 гидроцилиндра 20. Доступ кAt the end of the stitch 13, removable pads 16 are secured, for example, with screws (not shown). Through the holes in the pads 16, the coupler is connected to the rod 19 of the hydraulic cylinder 20 by means of a bolt 17 and a nut 18

5 болту 17 и гайке 18 осуществл етс через окна в упоре 21 (см. фиг. 6). При подъеме штока гидроцилиндра ст жка 13 через упор 21 ст гивает подкладки 11 и 12, прижимы 14 и 15 и кромки деталей 8 и 9 между собой с удельным усилием 7000 кгс/м. При этом силовое замыкание осуществл етс через технологические отверсти 10. Это позвол ет вырав.нить и надежно закрепить кромки свариваемых деталей под сварку. На торцы собранной балки устанавливают заглушки (не показаны), через которые осуществл етс поддув аргона. Затем через окна в прижимах 14-15 выполн ют сварку на участках а-а и b-b. После этого устройство демонтируют и заваривают участки а-Ь, Выт нута вдоль сварочного стыка пр моугольна форма технологического отверсти облегает процесс заварки участков з-Ь.5, the bolt 17 and the nut 18 are carried through the windows in the abutment 21 (see Fig. 6). When lifting the rod of the hydraulic cylinder, the tie 13 through the stop 21 tightens the pads 11 and 12, the clamps 14 and 15 and the edges of the parts 8 and 9 with each other with a specific force of 7000 kgf / m. In this case, the force closure is carried out through the technological holes 10. This allows you to align and securely fasten the edges of the parts to be welded under welding. At the ends of the assembled beam, plugs (not shown) are installed through which argon is blown. Then, through the windows in the clamps 14-15, welding is performed in sections aa and bb. After that, the device is dismantled and brewed sections a-b, drawn out along the weld joint of a rectangular shape of the technological hole facilitates the process of welding sections z-b.

Ст жка 13 представл ет собой стальную пластину толщиной 1 мм и шириной 14 мм. Форма подкладок 11,12 и прижимов 14, 15 определ етс формой сварного шва, при этом целесообразно сварной шов разбивать на радиусные и пр молинейные участки.Tie 13 is a steel plate 1 mm thick and 14 mm wide. The shape of the linings 11,12 and the clips 14, 15 is determined by the shape of the weld, it being advisable to divide the weld into radial and straight sections.

Конструктивное выполнение устройства дл стыковой сварки. Устройство содержит прижим 7 и подкладку 6 (см. фиг. 7 и 8). Прижим 7 установлен на одной стороне свариваемых деталей 1 и 2, и подкладка 6 - на обратной стороне деталей. Прижим 7 и подкладка 6 соединены ст жным элементом 5 в виде шпильки, ввернутой одним концом в отверстие в подкладке. На другой конец шпильки навернутатайка 22. Дл формировани шва подкладка 6 имеет выемку 23, через которую, кроме того, осуществл етс поддув инертного газа через штуцер (не показан ). Прижим имеет продольное окно 24, по форме соответствующее форме сварного шва 3 (см. фиг, 1 и 9).Structural design of a device for butt welding. The device contains a clamp 7 and a lining 6 (see Fig. 7 and 8). The clamp 7 is installed on one side of the parts 1 and 2 to be welded, and the lining 6 is on the back of the parts. The clamp 7 and the lining 6 are connected by a clamp member 5 in the form of a stud screwed at one end into a hole in the lining. At the other end of the stud, screw 22. To form the seam, the liner 6 has a recess 23 through which, in addition, an inert gas is blown through a fitting (not shown). The clamp has a longitudinal window 24, the shape corresponding to the shape of the weld 3 (see Fig, 1 and 9).

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

В подкладку 6 ввертывают шпильки 5. Осуществл ют стыковку деталей 1 и 2 так, чтобы шпильки 5 проходили в технологические отверсти 4 (см. фиг. 1 и 2) в кромках свариваемых деталей. С лицевой стороны деталей 1 и 2 устанавливают прижим 7, при этом шпильки 5 пропускают в отверсти прижима. С помощью гайки 22 и шпильки 5 ст гивают подкладку б, прижим 7 и свариваемые кромки деталей 1 и 2, При этом происходит выравнивание кромок в одной плоскости и их надежна фиксаци . Через окно 24 в прижиме 7 выполн ютсварку шва 3 на участке а-а. Затем приспособление переставл ют на соседний участок и пр о- цесс повтор ют.The studs 5 are screwed into the lining 6. Parts 1 and 2 are joined so that the studs 5 extend into the technological holes 4 (see Figs. 1 and 2) at the edges of the parts to be welded. On the front side of the parts 1 and 2 set the clamp 7, while the studs 5 are passed into the holes of the clamp. Using a nut 22 and a stud 5, they tighten the lining b, the clamp 7 and the welded edges of parts 1 and 2. In this case, the edges are aligned in one plane and they are firmly fixed. Through the window 24 in the clamp 7, the weld 3 is welded in the area aa. Then the device is rearranged to the adjacent area and the process is repeated.

Другой пример конструктивного выполнени устройства дл стыковой сварки. Устройство содержит радиусные прижимы 14, пр молинейный прижим 15 и подкладки 11 и 12 соответственно. Прижимы установлены на внешней стороне деталей 8 и 9, а подкладки на внутренней стороне (см. фиг. 3 6 ). Прижимы и подкладки имеют на концах ступени с отверсти ми, в которые установлены ст жки 13. Ст жка 13 выполнена в виде пластины, на одной стороне которой 5 неподвижно закреплены упоры 25, а на другой стороне-съемные накладки 16. Накладки 16 с помощью болта 17 и гайки 18 соединены со штоком 19 гидроцилиндра 20. Гидроцилиндр 20 соединен с упором 21,Another example is the construction of a butt welding device. The device comprises radius clamps 14, a rectilinear clamp 15 and pads 11 and 12, respectively. The clamps are installed on the outside of parts 8 and 9, and the pads on the inside (see Fig. 3 6). The clamps and pads are at the ends of the steps with holes in which the stitches 13 are installed. Stitch 13 is made in the form of a plate, on one side of which 5 the stops 25 are fixedly fixed, and on the other side, removable pads 16. Lining 16 with a bolt 17 and nuts 18 are connected to the rod 19 of the hydraulic cylinder 20. The hydraulic cylinder 20 is connected to the stop 21,

0 опирающимс на прижим 14. Прижимы 14 и 15 имеют окна, через которые выполн етс сварка деталей.0 supported by clamp 14. Clips 14 and 15 have windows through which parts are welded.

Устройство используют следующим образом .The device is used as follows.

5 Собирают подкладки 11 и 12 между собой и в соосные отверсти ввод т ст жки 13. Устанавливают подкладки и стыкуют детали 8 и 9 между собой, при этом ст жки 13 размещают в технологических отверсти х 10. С5 The pads 11 and 12 are assembled together and stitches 13 are inserted into the coaxial holes. The pads are installed and the parts 8 and 9 are joined together, while the stitches 13 are placed in the process holes 10. C

0 внешней стороны свариваемой балки последовательно монтируют прижимы 14 и 15, при этом ст жка 13 проходит через отверстие в прижимах. На свободном конце ст жки закрепл ют съемные накладки 16,0, the clamps 14 and 15 are successively mounted on the outside of the beam to be welded, while the tie 13 passes through the hole in the clamps. On the free end of the stitch, removable pads 16 are fixed

5 например, винтами. Через отверстие в накладках 16 ст жку 13с помощью болта 17 и гайки 18 соедин ют со штоком 19 гидроцилиндра 20. При подъеме штока гидроцилиндра ст жка 13 через упоры 21 ст гивает5 for example with screws. Through the hole in the pads 16, the screed 13 is connected to the rod 19 of the hydraulic cylinder 20 by means of a bolt 17 and a nut 18. When the cylinder rod is lifted, the screed 13 through the stops 21 tightens

0 подкладки 11 и 12, прижимы 14 и 15 и кромки деталей 8 и 9. При этом прижимы 14 и 15 взаимодействуют с упором 21. Таким образом происходит выравнивание кромок свариваемых деталей и их надежна фиксаци .0 pads 11 and 12, clamps 14 and 15 and the edges of the parts 8 and 9. In this case, the clamps 14 and 15 interact with the stop 21. Thus, the edges of the parts to be welded are aligned and securely fixed.

5 Затем через окна в прижимах 14 и 15 выполн ют сварку на участках а-а и b-b, после этого устройство демонтируют и заваривают участки а-Ь.5 Then, through the windows in the clamps 14 and 15, welding is performed in sections aa and bb, after which the device is dismantled and sections ab are welded.

Такое конструктивное выполнение уст0 ройства дл сварки позвол ет использовать узкие прот женные технологические отверсти в свариваемых кромках, которые легко заварить после удалени устройства. Кроме того, гидроцилиндр обеспечивает достаточ5 ное усилие ст гивани свариваемых кромок .Such a structural embodiment of the welding device allows the use of narrow, long technological holes in the welded edges, which are easy to weld after removal of the device. In addition, the hydraulic cylinder provides a sufficient 5 force pulling welded edges.

Предложенный способ стыковой сварки и устройство дл его осуществлени позвол ют значительно снизить металлоемкостьThe proposed method of butt welding and a device for its implementation can significantly reduce the intensity

0 сборочно-сварочной оснастки за счет силового замыкани с помощью ст жек, прижима и подкладки кратчайшим путем, т.е. через технологические отверсти , изготовленные в сварочных кромках. Это позвол ет0 assembly and welding equipment due to power closure with the help of stitches, clamp and lining in the shortest way, i.e. through technological holes made in welding edges. This allows

5 отказатьс от жестких рамных конструкций прижима и подкладки, что значительно сокращает затраты на изготовление оснастки, особенно при изготовлении крупногабаритных конструкций. Кроме того, изобретение расшир ет технологические возможности и5 to abandon the rigid frame structures of the clamp and the lining, which significantly reduces the cost of manufacturing tooling, especially in the manufacture of large structures. In addition, the invention extends technological capabilities and

позвол ет сварить детали типа криволинейных воздуховодов на удал емой подкладке, удержание и фиксаци которой другими известными способами и устройствами либо крайне затруднена, либо невозможна. Дополнительным положительным эффектом вл етс то, что по вл етс возможность защиты сварного шва от окислени с помощью инертного газа, поступающего через отверсти в подкладке устройства дл сварки , что повышает качество сварного шва. Формул а изобретени 1. Способ стыковой сварки, при котором в свариваемых детал х выполн ют отверсти , стыкуют свариваемые детали, устанавливают в отверсти ст жной элемент, фиксируют им свариваемые детали, а затем сваривают, отличающийс тем, что, с целью расширени технологических возможностей путем обеспечени сварки криволинейных длинномерных швов отверсти дл ст жных элементов выполн ют по линии стыка, устанавливают по одну сторону шва, прижим, по другую сторону шва устанавливают подкладку, затем подкладку, свариваемые детали и прижим фиксируют ст жным элементом.allows you to weld parts such as curved ducts on a removable lining, the retention and fixation of which by other known methods and devices is either extremely difficult or impossible. An additional positive effect is that it is possible to protect the weld from oxidation by inert gas flowing through the holes in the lining of the welding device, which improves the quality of the weld. SUMMARY OF THE INVENTION 1. A butt welding method in which holes are made in the parts to be welded, the parts to be welded are joined, a clamp element is installed in the holes, the parts to be welded are fixed thereon and then welded, characterized in that, in order to expand technological capabilities by to ensure the welding of curved long seams, the holes for the clamp elements are made along the seam line, installed on one side of the seam, clamp, on the other side of the seam a lining is installed, then a lining, welded parts and the clip is fixed with a clamp member.

2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что в отверсти вставл ют закладные элементы из материала, аналогичного материалу свариваемых деталей и приваривают их к свариваемым детал м.2. A method according to claim 1, characterized in that embedded elements of a material similar to the material of the parts to be welded are inserted into the holes and welded to the parts to be welded.

3. Устройство дл стыковой сварки, содержащее ст жной элемент с нат жным устройством , фиксирующие элементы, о т л ичающеес тем, что один фиксирующий элемент выполнен в виде прижимной планки с продольным отверстием дл доступа сварочной головки, а другой - в виде подкладной планки, при этом в прижимной3. A butt welding device comprising a clamp member with a tension device, fixing elements, one clamping element being made in the form of a pressure bar with a longitudinal hole for accessing the welding head, and the other in the form of a backing plate, while in the presser

планке и подкладной планке выполнены отверсти дл ст жного элемента, проход щего через технологические отверсти в сварочном стыке.holes and a backing strip are provided with holes for the clamp member passing through the technological holes in the weld joint.

А. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е ес тем, что нат жное устройство ст жного элемента выполнено в виде силового пнев- моцилиндра.A. The device according to claim 3, the clause being that the tensioning device of the compression member is made in the form of a power pneumatic cylinder.

5. Устройство поп. 3, отличающее- с тем, что нат жное устройство ст жного элемента выполнено в виде силового гидроцилиндра .5. The device pop. 3, characterized in that the tensioning device of the compression member is made in the form of a power hydraulic cylinder.

А-АAa

Риг.2.Riga 2.

РигЗRigZ

Риг.4Riga 4