RU2231431C1 - Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин - Google Patents

Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин Download PDF

Info

Publication number
RU2231431C1
RU2231431C1 RU2003103718/02A RU2003103718A RU2231431C1 RU 2231431 C1 RU2231431 C1 RU 2231431C1 RU 2003103718/02 A RU2003103718/02 A RU 2003103718/02A RU 2003103718 A RU2003103718 A RU 2003103718A RU 2231431 C1 RU2231431 C1 RU 2231431C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
thin
parts
electrode
arc
Prior art date
Application number
RU2003103718/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003103718A (ru
Inventor
Ю.В. Казаков (RU)
Ю.В. Казаков
П.В. Корчагин (RU)
П.В. Корчагин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение Тольяттинский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение Тольяттинский государственный университет filed Critical Государственное образовательное учреждение Тольяттинский государственный университет
Priority to RU2003103718/02A priority Critical patent/RU2231431C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2231431C1 publication Critical patent/RU2231431C1/ru
Publication of RU2003103718A publication Critical patent/RU2003103718A/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области сварки, в частности к сварке сильфонных и мембранных узлов. Детали с большой разницей толщин собирают внахлест с натягом. Сварочную дугу зажигают со стороны тонкой детали и прожигают в ней отверстие. Через образовавшееся отверстие доводят до оплавления поверхность толстостенной детали и создают на ней вторую сварочную ванну. Дугу перемещают над нахлесткой со скоростью, обеспечивающей отставание приэлектродного пятна на тонкой детали от оси электрода на расстояние, равное длине хвостовой части сварочной ванны на тонкостенной детали. 2 ил.

Description

Предлагаемый способ относится преимущественно к машиностроению и может быть применен при изготовлении сильфонных и мембранных узлов.
Известен способ сварки разнотолщинных деталей, при котором на поверхности более толстой детали выполняют наклонный бурт (авторское свидетельство СССР №1127721, МКИ В 23 К 9/16, 1983 г.). Посадочную часть тонкостенной оболочки надевают на более толстую деталь. Бурт завальцовывают на более тонкую деталь, после чего оплавляют завальцованный участок. Сварочный электрод при этом располагают над местом сопряжения деталей. Этот способ позволяет в 3...4 раза увеличить производительность процесса сварки и может обеспечить хорошее качество сварных соединений. Однако при посадке цилиндрической части тонкостенной оболочки на более толстую деталь неизбежен зазор между сопрягаемыми поверхностями. При завальцовке бурта этот зазор будет уменьшаться с одной стороны посадочной части тонкостенной оболочки и увеличиваться с другой стороны. Это создаст неодинаковые условия для теплоотвода от тонкой кромки на различных ее участках, что увеличит вероятность прожога тонкой кромки.
Известен также способ сборки под сварку плавлением разнотолщинных деталей (авторское свидетельство СССР №1704991, МКИ 5 В 23 К 31/00), который принят за прототип. По этому способу свариваемые кромки тонкостенной и толстостенной детали собирают внахлест, располагая сопрягаемую часть тонкостенной детали на толстостенной детали или внутри нее. Сопрягаемую часть свариваемой кромки толстостенной детали выполняют конусной с углом наклона 1...3°. Больший и меньший диаметры конуса как при внешнем, так и при внутреннем расположении тонкостенной детали определяют из предложенных соотношений так, чтобы получить соединение деталей с натягом. При внешнем расположении тонкой детали у основания конуса на толстой детали выполняют канавку, и после сборки кромку тонкостенной детали завальцовывают в канавку.
Способ по прототипу позволяет уменьшить вероятность прожогов тонкой детали при сварке и повысить производительность процесса сварки в 2...3 раза. Однако при этом способе опасность возникновения прожогов остается. Это связано с тем, что при повышении скорости сварки необходимо увеличивать силу сварочного тока, чтобы сохранить требуемую величину погонной энергии. При этом резко возрастет интенсивность газового потока с электрода, что увеличит нагрев поверхности кромки тонкостенной детали. Увеличится величина теплового расширения металла тонкой кромки, что приведет к ее местному короблению, вспучиванию, возрастает зазор между деталями, тонкая кромка перегреется - образуется прожог. Это не позволяет получать сварные соединения высокого качества.
Технический результат предлагаемого способа - повышение качества сварных соединений.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что детали с большой разницей толщин собирают внахлест с натягом. Сварочную дугу зажигают со стороны тонкой детали и производят сварку. В отличие от прототипа в начале процесса сварки сварочной дугой прожигают отверстие в тонкой детали. Затем через образовавшееся отверстие нагревают до оплавления поверхность массивной детали, создавая на ней вторую сварочную ванну. Дугу перемещают над нахлесткой со скоростью, обеспечивающей отставание приэлектродного пятна на тонкой детали от оси электрода на расстояние, равное длине хвостовой части сварочной ванны на тонкой детали.
Такая совокупность новых признаков с известными обеспечивает повышение качества сварного соединения, поскольку уменьшает вероятность перегрева и коробления кромки тонкой детали за счет прямой передачи тепла массивной детали через образовавшееся отверстие. Это уменьшает вероятность образования прожогов в сформировавшемся сварном шве.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показано поперечное сечение соединения деталей в процессе сварки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Тонкостенную деталь 1 собирают внахлест с натягом с толстостенной деталью 2. Сварочную дугу 3 зажигают со стороны тонкой детали 1. В начале процесса сварки сварочной дугой 3 прожигают отверстие 4 в тонкой детали 1. Сварочная ванна на поверхности тонкой детали разрывается, образуя на кромках отверстия 4 галтели 5, состоящие из жидкого металла. Затем нагревают поверхность толстостенной детали 2 через образовавшееся отверстие 4 до оплавления и образуют на поверхности толстостенной детали 2 вторую сварочную ванну 6. Дугу 3 перемещают над нахлесткой со скоростью Vсв, обеспечивающей отставание приэлектродного пятна 7 на тонкой детали 1 от оси электрода 8 на расстояние Lхв, равное длине хвостовой части сварочной ванны на тонкой детали 1, состоящей из галтелей 5. В результате образования отверстия 4 в тонкой детали 1 сварочная дуга 3 нагревает непосредственно поверхность толстой детали 2, тогда как при сварке по прототипу нагрев этой поверхности происходит вначале через тонкую кромку и поверхность раздела между деталями, а затем через прослойку жидкого металла сварочной ванны. Это увеличивает вложение тепла в кромку тонкой детали 1 сверх необходимого для ее плавления. По предлагаемому способу этого перегрева не будет, что уменьшит деформацию кромки тонкостенной детали 1 и снизит вероятность образования прожога.
Отставание приэлектродного пятна 7 от оси электрода 8 обеспечивает разделение тепловой мощности дуги 3 на два потока. Газодинамический поток 9, направленный вдоль оси электрода 8, продолжает разрезать кромку тонкой детали 1, образуя на ней первую сварочную ванну, разделяющуюся на галтели 5, и нагревает поверхность толстостенной детали 2, образуя на ней вторую сварочную ванну 6. Второй тепловой поток исходит от столба 10 дуги 3, изогнутого над зоной сварки вследствие отставания приэлектродного пятна 7 от оси электрода 8. Расположение приэлектродного пятна 7 на расстоянии от оси электрода 8, равном длине хвостовой части L первой сварочной ванны, состоящей из галтелей 5, обеспечивает подогрев жидкого металла галтелей 5, предупреждающий их преждевременную кристаллизацию, которая привела бы к фиксации прожога кромки тонкостенной детали 1. Этот подогрев обеспечивается путем непосредственной передачи тепла от приэлектродного пятна 7 и от столба 10 дуги 3 за счет радиации. В результате подогрева повышается текучесть металла галтелей 5 и уменьшается его поверхностное натяжение. Это приводит к слиянию галтелей 5 со сварочной ванной 6 на поверхности толстостенной детали 2. Образуется общая сварочная ванна 11, которая, выходя из зоны действия приэлектродного пятна 7, кристаллизуется и образует сварной шов 12.
Примером применения предлагаемого способа может служить сварка узла, состоящего из цилиндрической оболочки диаметром 60 мм с толщиной стенки 0, 2 мм, и арматуры в виде втулки с толщиной стенки 10 мм. Обе детали были выполнены из стали 1Х18Н10Т. Детали собирали внахлест с натягом, надевая посадочный поясок оболочки на конус, выполненный на наружной поверхности втулки. Размеры конуса определяли по прототипу. Производили аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом марки ВЛ-1 диаметром 3 мм непрерывной дугой на постоянном токе обратной полярности. Сила сварочного тока составляла 80 А, скорость сварки Vсв=90 м/ч, исходная длина дуги 1 мм, расход аргона 5 л/мин.
Дугу зажигали при неподвижном электроде, после чего начинали вращение детали. В течение 1...2 с после зажигания дуги на тонкой кромке образовывался прожог, а на поверхности арматуры - вторая сварочная ванна. При выбранной скорости сварки анодное пятно отставало от оси электрода и располагалось у конца хвостовой части ванны на тонкой детали, состоящей из галтелей по краям отверстия, на расстоянии от оси электрода L=4,5 мм. В зоне действия анодного пятна галтели по краям отверстия в тонкой детали и сварочная ванна на поверхности втулки сливались, образуя шов шириной 3 мм. При завершении кольцевого шва дугу выводили на начало шва, перекрывая его на длине 8...10 мм. Дефектов в сварном шве не обнаружено.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает технический эффект, заключающийся в повышении качества сварных соединений. Способ может быть осуществлен с помощью известных в технике средств: известных и применяемых на производстве источников питания сварочной дуги, сварочных горелок и вращателей изделий.
Следовательно, предлагаемый способ обладает промышленной применимостью.

Claims (1)

  1. Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин, при котором детали собирают внахлест с натягом, сварочную дугу зажигают со стороны тонкой детали и производят сварку, отличающийся тем, что в начале процесса сварки сварочной дугой прожигают отверстие в тонкой детали, затем через образовавшееся отверстие нагревают до оплавления поверхность толстостенной детали и создают на ней вторую сварочную ванну, а дугу перемещают над нахлесткой со скоростью, обеспечивающей отставание приэлектродного пятна на тонкой детали от оси электрода на расстояние, равное длине хвостовой части сварочной ванны на тонкостенной детали.
RU2003103718/02A 2003-02-07 2003-02-07 Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин RU2231431C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103718/02A RU2231431C1 (ru) 2003-02-07 2003-02-07 Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103718/02A RU2231431C1 (ru) 2003-02-07 2003-02-07 Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2231431C1 true RU2231431C1 (ru) 2004-06-27
RU2003103718A RU2003103718A (ru) 2004-08-10

Family

ID=32846764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003103718/02A RU2231431C1 (ru) 2003-02-07 2003-02-07 Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231431C1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468902C2 (ru) * 2007-09-10 2012-12-10 Снекма Способ сварки двух металлических деталей
RU2469828C1 (ru) * 2011-07-07 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет Способ сварки элементов с большой разницей толщин
CN102887220A (zh) * 2012-09-11 2013-01-23 武昌造船厂集团有限公司 一种电力推进器基座及其装焊方法
RU2479398C1 (ru) * 2011-08-10 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Сварное нахлесточное соединение
RU2549809C1 (ru) * 2013-12-26 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Научно- производственное объединение "СПЛАВ" Способ изготовления из разнородных материалов высокопрочной тонкостенной сварной конструкции, работающей под давлением
RU2572435C2 (ru) * 2014-02-07 2016-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ сварки деталей различного диаметра и разной толщины

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468902C2 (ru) * 2007-09-10 2012-12-10 Снекма Способ сварки двух металлических деталей
RU2469828C1 (ru) * 2011-07-07 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет Способ сварки элементов с большой разницей толщин
RU2479398C1 (ru) * 2011-08-10 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Сварное нахлесточное соединение
CN102887220A (zh) * 2012-09-11 2013-01-23 武昌造船厂集团有限公司 一种电力推进器基座及其装焊方法
CN102887220B (zh) * 2012-09-11 2014-12-03 武昌船舶重工集团有限公司 一种电力推进器基座及其装焊方法
RU2549809C1 (ru) * 2013-12-26 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Научно- производственное объединение "СПЛАВ" Способ изготовления из разнородных материалов высокопрочной тонкостенной сварной конструкции, работающей под давлением
RU2572435C2 (ru) * 2014-02-07 2016-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ сварки деталей различного диаметра и разной толщины

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2488470C2 (ru) Способ соединения трубных досок и труб при изготовлении теплообменника и теплообменник
RU2136464C1 (ru) Способ соединения металлических деталей посредством электродуговой сварки плавлением
US4066861A (en) Method of welding a pipe to a pipe plate
CN109732210B (zh) 一种振镜激光-热丝复合管道自动焊接方法及其装置
JP2010201507A (ja) タングステン−不活性ガス溶接法によって2つの金属部分を結合するための方法ならびに該方法を実施するための装置
JP2000301376A (ja) 溶接ビードの熱処理方法
RU2231431C1 (ru) Способ дуговой сварки деталей с большой разницей толщин
CN111715998A (zh) 一种激光焊接方法
CN110695495A (zh) 用于塔式锅炉现场安装时的水冷壁管的焊接工艺
CN112846461B (zh) 一种多边形结构件的焊接方法
RU2442679C1 (ru) Способ двусторонней дуговой сварки
JP3139326B2 (ja) 固定管の片面突合せ溶接方法
RU2766615C1 (ru) Способ электронно-лучевой сварки тонкостенных трубчатых деталей
RU2055713C1 (ru) Способ дуговой односторонней сварки на весу
RU2784438C1 (ru) Способ сварки деталей из алюминиевого сплава
SU941066A1 (ru) Способ дуговой сварки неплав щимс электродом
JP4128022B2 (ja) インサート部材を用いた開先突き合わせ溶接方法およびそれに用いるインサート部材
JP5879087B2 (ja) 固定管の円周溶接方法及び消耗電極式ガスシールドアーク自動溶接装置
SU770694A1 (ru) Способ дуговой приварки полых стержней
SU948587A1 (ru) Способ дуговой сварки вертикально установленных труб
SU823026A1 (ru) Способ получени сваркой сплавапЕРЕМЕННОгО ХиМичЕСКОгО COCTABA
SU645789A1 (ru) Способ электродуговой наплавки
SU1632671A1 (ru) Способ электродуговой сварки
JPS63220977A (ja) 溶接鋼管の製造方法
SU1143553A1 (ru) Способ сварки кольцевых стыков многослойных обечаек

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050208