RU2055713C1 - Method for indirect arc welding in suspended state - Google Patents
Method for indirect arc welding in suspended state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055713C1 RU2055713C1 SU5060257A RU2055713C1 RU 2055713 C1 RU2055713 C1 RU 2055713C1 SU 5060257 A SU5060257 A SU 5060257A RU 2055713 C1 RU2055713 C1 RU 2055713C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- welded
- electrode
- joint
- edges
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к дуговым способам сварки плавящимся электродом односторонних соединений, в которых должно быть обеспечено полное (сквозное) проплавление и обратный валик на всей протяженности шва. Оно может быть использовано в строительстве, судостроении, машиностроении, а также в других отраслях народного хозяйства при дуговой сварке на весу несущих, корпусных и технологических конструкций без применения каких-либо конструктивных средств, способствующих формированию обратной стороны сварного шва. The invention relates to arc methods of welding with a consumable electrode of one-sided joints, in which full (through) penetration and a back roll along the entire length of the seam should be provided. It can be used in construction, shipbuilding, mechanical engineering, as well as in other sectors of the national economy when arc welding is carried out on the weight of bearing, hull and technological structures without the use of any structural means that contribute to the formation of the back side of the weld.
Известны способы [1] получения сварных соединений со сквозным проплавлением шва путем сварки с одной стороны соединения по подкладке, установленной с обратной стороны соединения, или сварки с подваркой корня шва соединения. Known methods [1] for producing welded joints with through penetration of the weld by welding on one side of the joint with a lining installed on the back side of the joint, or by welding with root weld of the joint.
Однако указанные способы неприменимы для сварки конструкций из полых элементов, например из труб, при изготовлении и монтаже которых конструктивно не представляется возможным как установка подкладки, так и сварка с обратной стороны соединяемых элементов. However, these methods are not applicable for welding structures from hollow elements, for example, from pipes, in the manufacture and installation of which it is structurally not possible to install a lining, or welding from the back of the connected elements.
Известен способ сварки односторонних соединений в нижнем пространственном положении шва со сквозным проплавлением свариваемых элементов [2] которое достигается путем установки фигурной подкладки в разделку предварительно собранных элементов, совпадающей по своей форме с профилем кромок свариваемых элементов, а затем сварки корневого слоя с одновременным переплавлением фигурной подкладки. Недостатком способа является нетехнологичность использования фигурных подкладок для сварки конструкций из полых элементов, отличающихся сложной конфигурацией своего сечения, многообразием пространственных положений свариваемых стыков, а также переменной формой разделки кромок. A known method of welding one-sided joints in the lower spatial position of the seam with through penetration of the welded elements [2] is achieved by installing a curly lining in the cutting of pre-assembled elements, matching in shape with the profile of the edges of the welded elements, and then welding the root layer with simultaneous remelting of the curly lining . The disadvantage of this method is the low-tech use of curly pads for welding structures made of hollow elements, characterized by a complex configuration of their cross-section, a variety of spatial positions of the welded joints, as well as a variable shape of the edges.
Наиболее близким к изобретению является способ дуговой сварки односторонних соединений [3] заключающийся в сборке с зазором стыка свариваемых элементов с подготовленными под сварку кромками, возбуждении электрической дуги между электродом и кромками свариваемых элементов с образованием в основании электрической дуги сварочной ванны, перемещении электрической дуги и сварочной ванны вдоль стыка свариваемых элементов посредством перемещения электрода, сопровождающегося кристаллизацией сварочной ванны с формированием шва. Closest to the invention is a method of arc welding of one-sided joints [3] which consists in assembling with a joint gap of the elements to be welded with the edges prepared for welding, initiating an electric arc between the electrode and the edges of the elements being welded, forming a weld pool at the base of the electric arc, moving the electric arc and the welding baths along the junction of the elements being welded by moving the electrode, accompanied by crystallization of the weld pool with the formation of a seam.
Вместе с тем для сварки на весу односторонних соединений приведенным способом, особенно в потолочной пространственном положении, характерным является несквозное проплавление свариваемых кромок, сопровождающееся образованием в корне шва дефектов в виде непроваров. Непровары, как правило, отрицательно влияют на надежность работы сварного соединения и поэтому в ответственных сварных конструкциях они не допускаются. Кроме того, при ручной дуговой сварке (РДС) покрытым металлическим электродом образование непроваров также зависит от вида покрытия и чаще всего происходит при использовании электродов с основным покрытием. At the same time, for welding on the weight of one-sided joints by the above method, especially in the spatial spatial position, a through penetration of the welded edges is characteristic, accompanied by the formation of defects in the form of imperfections at the root of the seam. Lack of penetration, as a rule, negatively affects the reliability of the welded joint and therefore they are not allowed in critical welded structures. In addition, in manual arc welding (RDS) with a coated metal electrode, the formation of imperfections also depends on the type of coating and most often occurs when using electrodes with a basic coating.
Образование непроваров при сварке на весу, например в потолочном положении, обусловленное недостаточным проплавлением свариваемых кромок, невозможно исключить за счет дальнейшего повышения глубины проплавления. Такое изменение глубины проплавления сопряжено, как правило, с увеличением массы сварочной ванны до критической величины. При достижении критической массы сварочная ванна вначале провисает, а затем самопроизвольно течет с образованием прожогов и других недопустимых дефектов шва. The formation of imperfections during welding by weight, for example in the ceiling position, due to insufficient penetration of the welded edges, cannot be excluded due to a further increase in the penetration depth. Such a change in the penetration depth is associated, as a rule, with an increase in the mass of the weld pool to a critical value. When the critical mass is reached, the weld pool first sags and then spontaneously flows with the formation of burns and other unacceptable weld defects.
Целью изобретения является повышение качества и надежности сварного соединения путем достижения сквозного проплавления и формирования обратного валика шва. The aim of the invention is to improve the quality and reliability of the welded joint by achieving through penetration and the formation of a reverse weld bead.
Поставленная цель в способе дуговой сварки на весу односторонних соединений достигается тем, что электрическую дугу перемещают за пределы сварочной ванны, располагая ее в зазоре и в соприкосновении с передним фронтом сварочной ванны, образуют ориентированный к шву сквозной и незамкнутый канал, соединяющий лицевую и обратную стороны свариваемых элементов, по которому на обратную сторону свариваемых элементов подают свободноформирующийся факел электрической дуги и расплавленный металл электрода, при этом преимущественно за счет металла электрода с обратной стороны соединения образуют дополнительную сварочную ванну и одновременно уменьшают массу расплавленного металла сварочной ванны, расположенной на лицевой стороне свариваемых элементов, затем, сохраняя взаимное расположение электрической дуги и двух сварочных ванн, перемещают их вдоль стыка с кристаллизацией дополнительной сварочной ванны со смещением против направления сварки относительно сварочной ванны, расположенной с лицевой стороны свариваемых элементов, и с формированием обратной поверхности шва в форме обратного валика. The goal in the method of arc welding on the weight of one-way joints is achieved by the fact that the electric arc is moved outside the weld pool, placing it in the gap and in contact with the front edge of the weld pool, form a through and open channel oriented to the seam connecting the front and back sides of the welded elements along which the freely forming torch of the electric arc and molten metal of the electrode are fed to the reverse side of the elements to be welded, mainly due to metal Electrodes on the reverse side of the joint form an additional weld pool and at the same time reduce the mass of molten metal in the weld pool located on the front side of the elements to be welded, then, while maintaining the relative position of the electric arc and two weld pools, move them along the junction with crystallization of the additional weld pool with an offset direction of welding relative to the weld pool located on the front side of the elements to be welded, and with the formation of the reverse surface of the weld in f the shape of the reverse roller.
На фиг. 1 представлена форма и конструктивные элементы кромок стыкового одностороннего соединения, расположенного в потолочном пространственном положении; на фиг.2 и 3 сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 вид Б на фиг.2 (схема сварки на начальном участке шва); на фиг.5 сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 и 7 сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 вид Е на фиг.6 (схема сварки на переходном участке шва); на фиг.9 сечение Ж-Ж на фиг.6; на фиг.10 и 11 сечение З-З на фиг. 10; на фиг.12 сечение К-К на фиг.10 (схема сварки на основном участке шва); на фиг.13 сечение Л-Л на фиг.10. In FIG. 1 shows the shape and structural elements of the edges of the butt one-way connection located in the ceiling spatial position; figure 2 and 3 section aa in figure 2; in Fig. 4, view B in Fig. 2 (welding pattern in the initial portion of the seam); figure 5 section bb in figure 2; in Fig.6 and 7 section GG in Fig.6; on Fig.8 view E in Fig.6 (welding scheme at the transitional section of the seam); in Fig.9 section FJ in Fig.6; 10 and 11, section ZZ in FIG. 10; in Fig.12 section KK in Fig.10 (welding circuit in the main section of the seam); in Fig.13 section LL in Fig.10.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Подготавливают кромки свариваемых элементов 1 и 2, обрабатывая их для достижения требуемого значения угла скоса кромки (а), притупления (б), а также необходимого качества поверхностей, переплавляемых при сварке, после чего собирают и закрепляют элементы 1 и 2, образуя с помощью приспособлений (не показано) стык с требуемым значением зазора в (фиг.1). The edges of the
Сварка на начальном участке шва. Между электродом 3 и свариваемыми элементами 1 и 2 возбуждают сварочную дугу 4. Под действием сварочной дуги 4 происходит расплавление свариваемых элементов 1 и 2, а также электрода 3, сопровождающееся переносом электродного металла 5 с образованием сварочной ванны 6 соосно сварочной дуге 4. Факел сварочной дуги 7 опирается при этом о сварочную ванну 6 и кромки свариваемых элементов 1 и 2 (фиг.2-4). Затем при перемещении электрода 3 вдоль стыка в направлении 8 происходит кристаллизация сварочной ванны 6 с формированием лицевой поверхности 9 начального участка шва 10, который характеризуется наличием непровара 8 (фиг.2, 4 и 5). Welding at the start of the seam. A
Сварка на переходном участке шва. Сварочную дугу 4 перемещают в направлении 8 за пределы сварочной ванны 6, располагая ее в зазоре (в) и одновременно в соприкосновении с передним фронтом сварочной ванны 11. Образуют ориентированный к шву 101 и незамкнутый со стороны зазора (в) канал 12, соединяющий лицевую и обратную стороны свариваемых элементов 1 и 2, по которому на обратную сторону свариваемых элементов 1 и 2 подают свободноформирующийся факел дуги 71 и расплавленный металл 5 электрода 3 (фиг.6-8). При перемещении электрода 3 в направлении 8 вдоль стыка происходит кристаллизация ванны 61 с формированием лицевой 91 и обратной 13 поверхностей переходного участка шва 101, который характеризуется плавным изменением степени проплавления кромок от непровара к сквозному проплавлению (фиг.6 и 8). На фиг.9 показан шов 101 со сквозным проплавлением и обратной стороной 13, которая сформированна заподлицо с обратной стороны свариваемых элементов 1 и 2.Welding at the transitional section of the seam. The
Сварка основного участка шва. На обратной стороне свариваемых элементов 1 и 2 образуют преимущественно за счет расплавленного металла 5 электрода 3 дополнительную сварочную ванну 4, одновременно с этим происходит уменьшение массы сварочной ванны 62 (фиг. 10-12). При перемещении электрода 3 вдоль стыка в направлении 8 сохраняют взаимное расположение дуги 4 и сварочных ванн 62 и 14. В процессе перемещения электрода 3 происходит кристаллизация дополнительной сварочной ванны 14 со смещением (е) относительно сварочной ванны 62 и формированием обратной поверхности 131 с обратным валиком (д) шва 102.Welding the main section of the seam. On the reverse side of the
П р и м е р. Проверку способа производили на натурных макетах несущих конструкций морской стационарной платформы (МСП). Макеты представляют собой пространственные конструкции из примыкающих друг к другу трубных элементов с односторонним скосом кромки в виде стыковых и тавровых соединений. Стыки соединений собирают без использования подкладок или других каких-либо конструктивных средств, способствующих при сварке формированию корня шва. Материал свариваемых элементов сталь 09Г2С по ГОСТ 19282-7 толщиной от 16 до 40 мм диаметром от 227 до 630 мм. PRI me R. The method was tested on full-scale mock-ups of the supporting structures of the offshore stationary platform (MSP). Layouts are spatial structures of adjacent pipe elements with one-sided bevel edges in the form of butt and tee joints. Joints of joints are assembled without the use of linings or other structural means that contribute to the formation of the seam root during welding. The material of the elements to be welded is steel 09G2S according to GOST 19282-7 with a thickness of 16 to 40 mm and a diameter of 227 to 630 mm.
В соответствии с требованиями нормативных документов, регламентирующих строительство конструкций МСП, в сварных швах не допускается наличие непроваров и ослаблений. При этом для гарантированного получения сквозного проплавления шва должно быть обеспечено формирование непрерывного обратного валика. In accordance with the requirements of regulatory documents governing the construction of structures for SMEs, lack of penetration and weakening is not allowed in welds. At the same time, in order to guarantee a through penetration of the weld, the formation of a continuous back roll should be ensured.
Оптимальные значения конструктивных элементов кромок притупление от 2,5 до 3,0; зазор 3,0 3,5; внутреннее смещение 0 2,0 мм и угол скоса кромки 30 33о определены экспериментально.The optimal values of the structural elements of the blunting edges from 2.5 to 3.0; a gap of 3.0 to 3.5; internal offset 0 2.0 mm and the angle of inclination of the edge 30 33 about determined experimentally.
Для РДС применяли электроды с основным видом покрытия марки LB-52U диаметром 3,2 мм. Указанные электроды характеризуются тонким покрытием, способностью создавать концентрированную дугу и устойчивый мелкокапельный перенос электродного металла при сварке на обратной и прямой полярности постоянного тока. For RDS, electrodes with the main type of coating of the brand LB-52U with a diameter of 3.2 mm were used. These electrodes are characterized by a thin coating, the ability to create a concentrated arc and stable small droplet transfer of electrode metal when welding on reverse and direct polarity of direct current.
РДС выполняли в потолочном пространственном положении шва постоянным током как прямой, так и обратной полярности на следующем режиме:
Сварочный ток, А 90 100;
Напряжение на дуге, В 23-25;
Угол наклона электрода к оси шва, град -90-100.RDS was performed in the ceiling spatial position of the seam with direct current of both direct and reverse polarity in the following mode:
Welding current, A 90 100;
Arc voltage, V 23-25;
The angle of inclination of the electrode to the axis of the seam, degrees -90-100.
На начальном участке шва сварку выполняли по известному способу [3] Касанием электрода о свариваемые кромки возбуждали электрическую дугу и после этого отвели торец электрода от кромок на расстояние 2-4 мм; под действием дуги происходило расплавление свариваемых кромок, а также электрода, которое сопровождалось переносом расплавленного металла на кромки; в результате образовалась сварочная ванна, расположенная соосно с дугой, т.е. на продолжении дуги. Затем при поступательном перемещении электрода вдоль стыка происходила кристаллизация сварочной ванны с формированием лицевой стороны начального участка корневого слоя. На начальном участке сварочная ванна полностью находится на весу в потолочном пространственном положении, а сварное соединение характеризуется не сквозным проплавлением глубина непроваров достигает 3,0 мм. Дальнейшее увеличение глубины проплавление приводило к потере устойчивости сварочной ванны с образованием прожогов и других недопустимых дефектов из-за превышения критической массы сварочной ванны. In the initial section of the weld, welding was performed according to the known method [3] By touching the electrode on the welded edges, an electric arc was excited and after that the electrode end face was taken away from the edges by a distance of 2-4 mm; under the action of the arc, the welded edges and the electrode melted, which was accompanied by the transfer of molten metal to the edges; as a result, a weld pool formed coaxially with the arc, i.e. on the continuation of the arc. Then, with the translational movement of the electrode along the junction, the weld pool crystallized with the formation of the front side of the initial portion of the root layer. In the initial section, the weld pool is completely suspended in the spatial spatial position, and the welded joint is characterized by non-penetration penetration, the lack of penetration reaches 3.0 mm. A further increase in the penetration depth led to a loss of stability of the weld pool with the formation of burns and other unacceptable defects due to exceeding the critical mass of the weld pool.
После выполнения начального участка шва дугу из под сварочной ванны перемещали за пределы сварочной ванны, располагая столб дуги в зазоре перед сварочной ванной и в соприкосновении с ее передним фронтом. Это достигалось путем расположения торца электрода непосредственно перед ванной и плотного прижатия электрода к кромкам. Таким образом создавались условия для образования под действием дуги сквозного канала, соединяющего лицевую и обратную стороны свариваемых элементов. Форма канала эквидистантна профилю столба дуги. Стенками канала служат оплавленные дугообразные углубления в кромках, а также деформированный столбом дуги передний фронт сварочной ванны. Канал путем наклона электрода был сориентирован в сторону шва и затем по нему на обратную сторону свариваемых элементов направили факел сварочной дуги и под его действием расплавленный электродный металл. При этом обратная сторона свариваемых элементов и шва служит на переходном участке опорой для части, а на основном участке практически для всего переносимого электродного металла. На переходном участке шва происходит плавный рост массы дополнительной сварочной ванны за счет уменьшения массы ванны, расположенной на лицевой стороне. Одновременно наблюдалось плавное изменение величины проплавления кромок (от неполного провара к сквозному проплавлению), происходящее в процессе формирования обратного валика. На переходном и основном участках шва осуществлялось поступательное равномерное движение электрода для того, чтобы скорость сварки соответствовала скорости плавления электрода. Перемещение столба дуги происходило в зазоре между свариваемыми элементами, а перемещение свободноформирующего факела дуги с их обратной стороны, при этом торец электрода был плотно прижат к кромкам свариваемых элементов. After the initial weld section was completed, the arc from under the weld pool was moved outside the weld pool, placing the arc column in the gap in front of the weld pool and in contact with its leading edge. This was achieved by placing the end of the electrode directly in front of the bathtub and tightly pressing the electrode to the edges. Thus, conditions were created for the formation of a through channel under the action of the arc connecting the front and back sides of the elements being welded. The shape of the channel is equidistant to the profile of the arc column. The walls of the channel are fused arcuate recesses in the edges, as well as the front front of the weld pool deformed by the arc column. The channel, by tilting the electrode, was oriented towards the seam, and then a torch of the welding arc and, under its action, molten electrode metal were directed along the reverse side of the elements being welded. In this case, the reverse side of the welded elements and the seam serves as a support for the part in the transitional section, and in the main section for almost the entire electrode electrode transferred. A smooth increase in the mass of the additional weld pool occurs at the transitional section of the weld due to a decrease in the mass of the bath located on the front side. At the same time, a smooth change in the size of the penetration of the edges (from incomplete penetration to through penetration) was observed, which occurs during the formation of the reverse roller. At the transitional and main sections of the seam, translational uniform movement of the electrode was carried out so that the welding speed corresponded to the melting rate of the electrode. The movement of the arc column occurred in the gap between the elements to be welded, and the freely forming arc torch moved from their reverse side, while the end of the electrode was pressed tightly to the edges of the elements being welded.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5060257 RU2055713C1 (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Method for indirect arc welding in suspended state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5060257 RU2055713C1 (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Method for indirect arc welding in suspended state |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2055713C1 true RU2055713C1 (en) | 1996-03-10 |
Family
ID=21612343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5060257 RU2055713C1 (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Method for indirect arc welding in suspended state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2055713C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110640274A (en) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 中车长江车辆有限公司 | MAG inverted butt joint single-side welding and double-side forming welding method |
-
1992
- 1992-08-27 RU SU5060257 patent/RU2055713C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Пособие по проектированию стальных конструкций СН и П П-23-8 ЦНИИСК им.Кучеренко Госстроя СССР, С., 1989, с.11-12 2. Патент Японии N 60-206564, кл. B 23K 9/02, 1985. 3. Малышев Б.Д. и др. Ручная дуговая сварка, М.: Стройиздат, 1990, с.174-175. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110640274A (en) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 中车长江车辆有限公司 | MAG inverted butt joint single-side welding and double-side forming welding method |
| CN110640274B (en) * | 2019-09-27 | 2022-03-22 | 中车株洲车辆有限公司 | MAG inverted butt joint single-side welding and double-side forming welding method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11759879B2 (en) | Synchronized rotating arc welding method and system | |
| US4019018A (en) | Process for narrow gap welding of aluminum alloy thick plates | |
| RU2055713C1 (en) | Method for indirect arc welding in suspended state | |
| US5945014A (en) | Method of arc welding heavy steel plates | |
| JP3194339B2 (en) | Manufacturing method of steel pipe column for concrete filling | |
| CN115673476A (en) | Overhead welding process | |
| RU2231431C1 (en) | Method for electric arc welding of parts with large difference of their thickness | |
| RU2442679C1 (en) | Method of bilateral arc welding | |
| JPH0224188B2 (en) | ||
| JPS6333941B2 (en) | ||
| SU1696204A1 (en) | Method of three-phase arc welding | |
| JP2001179441A (en) | Method for automatically welding steel pipe | |
| JPS61126971A (en) | Tig welding method of pipe material | |
| JP2002178153A (en) | Narrow groove multi-layer arc welding method for extra-thick steel | |
| JPH08281436A (en) | Two-electrode horizontal fillet welding submerged arc welding method for t-joint | |
| KR20050032566A (en) | Method for making a section of a support strut member of an offshore oil-drilling rig | |
| JP2000141044A (en) | Welding method and its welding device | |
| JP4038003B2 (en) | Column-welding method for extra-thick H-section steel | |
| JP2646388B2 (en) | Gas shielded arc welding method | |
| JPH08155638A (en) | One side butt welding of fixed tube | |
| RU1816251C (en) | Method of electroslag welding in lower position | |
| SU1316767A1 (en) | Method of multiple-electrode welding | |
| SU1177102A1 (en) | Method of automatic twin-arc welding of t-joints | |
| SU1379036A1 (en) | Method of pulsed argon-arc welding with stepped movement of non-consumable electrodes | |
| SU893474A1 (en) | Method of automatic welding of tubes to tube plates |