RU2443528C1 - Method of producing axially symmetric welded structures - Google Patents

Method of producing axially symmetric welded structures Download PDF

Info

Publication number
RU2443528C1
RU2443528C1 RU2010128596/02A RU2010128596A RU2443528C1 RU 2443528 C1 RU2443528 C1 RU 2443528C1 RU 2010128596/02 A RU2010128596/02 A RU 2010128596/02A RU 2010128596 A RU2010128596 A RU 2010128596A RU 2443528 C1 RU2443528 C1 RU 2443528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
welded
racks
shell
rack
Prior art date
Application number
RU2010128596/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010128596A (en
Inventor
Владимир Михайлович Заболотнов (RU)
Владимир Михайлович Заболотнов
Александр Николаевич Хабаров (RU)
Александр Николаевич Хабаров
Ольга Анатольевна Носова (RU)
Ольга Анатольевна Носова
Ольга Юрьевна Селезнёва (RU)
Ольга Юрьевна Селезнёва
Original Assignee
Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
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 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" filed Critical Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority to RU2010128596/02A priority Critical patent/RU2443528C1/en
Publication of RU2010128596A publication Critical patent/RU2010128596A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2443528C1 publication Critical patent/RU2443528C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to production of axially symmetric welded structures. Billets are machined to produce shell ring and posts to be assembled in welding and assembling appliance. Posts are welded along shell ring generating line and turned around central axis through preset magnitude, thermally treated and machined. Truncated cone is formed on post end face being welded. Welding of posts to shell ring inner surface is performed by contact relief welding with post locked at lower electrode and positioning it in welding and assembling appliance made from material not conducting electric current.
EFFECT: ease of manufacture, higher quality and reliability of welded joints.
2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления осесимметричных конструкций с применением сварки.The invention relates to the field of manufacturing axisymmetric structures using welding.

Осесимметричные сварные конструкции широко используют в качестве силовых узлов в изделиях ответственного назначения. Довольно специфичную группу среди таких конструкций составляют силовые узлы, представляющие собой тонкостенную обечайку с ввариваемыми в нее внутренними стойками.Axisymmetric welded structures are widely used as power units in critical products. A rather specific group among such structures is made up of power units, which are a thin-walled shell with internal struts welded into it.

Из уровня техники известно использование способа сварки давлением - контактной сварки (точечной, рельефной, шовной или стыковой), при которой соединение образуется вследствие нагрева электрическим током и сжатия свариваемых деталей в зоне контактирования (см., например, ГОСТ 15878-79. Контактная сварка. Соединения сварные). Этот способ позволяет повысить производительность за счет возможности потребления большой электрической мощности, автоматизировать сборочно-сварочные работы, обеспечить высокое и стабильное качество сварки, не зависящее от квалификации сварщика, исключить технологические материалы (присадочную проволоку, газы и т.д.). Однако этим способом сваривают либо листовые элементы конструкции (контактной точечной, рельефной или шовной сваркой), либо стержневые (контактной стыковой сваркой). Сварка этим способом листового элемента со стержневым не получила распространения.It is known from the prior art to use a pressure welding method — contact welding (spot, relief, seam or butt), in which a connection is formed due to electric current heating and compression of the parts to be welded in the contact zone (see, for example, GOST 15878-79. Contact welding. Welded joints). This method allows to increase productivity due to the possibility of consuming large electric power, automate assembly and welding operations, ensure a high and stable quality of welding that does not depend on the qualifications of the welder, and to eliminate technological materials (filler wire, gases, etc.). However, this method is used to weld either sheet-like structural members (by spot, relief or seam welding) or rod-shaped (by flash butt welding). Welding of a sheet element with a rod in this way is not widespread.

Применительно к изготовлению осесимметричных конструкций с приваркой стержневых элементов (стоек, штифтов, анкер, пальцев и т.п.) распространение получила дуговая сварка электрозаклепочными швами.With regard to the manufacture of axisymmetric structures with welding of rod elements (posts, pins, anchors, fingers, etc.), arc welding with electric rivets has become widespread.

Для соединения такого рода конструктивных элементов известно использование электрозаклепочных (точечных) швов, заполняемых присадочным материалом. Распространение получила дуговая сварка плавлением (см., например, ГОСТ 14776-79. Дуговая сварка. Соединения сварные точечные) в среде защитного газа (инертного или углекислого) с использованием нахлесточных соединений без подготовки сварочных кромок или с подготовкой их в виде круглого отверстия в верхнем элементе. Однако использование нахлесточного соединения для приварки стоек в виде стержневых элементов круглого, овального, прямоугольного и квадратного сечений крайне затруднительно.To connect this kind of structural elements, it is known to use electro-rivet (spot) seams filled with filler material. Arc fusion welding (see, for example, GOST 14776-79. Arc welding. Spot welded joints) in a shielding gas medium (inert or carbon dioxide) using lap joints without preparing welding edges or with preparing them as a round hole in the top element. However, the use of lap joints for welding racks in the form of rod elements of round, oval, rectangular and square sections is extremely difficult.

Другие известные в этой области способы можно разделить на две группы. По способам первой группы (см., например, а.с. 620345) приварку стержневых элементов осуществляют без выполнения отверстия в обечайке посредством возбуждения дуги между торцом элемента и обечайкой с последующей осадкой элемента в сварочную ванну и выдержкой до полной кристаллизации. Способы второй группы (см., например, а.с. 572351) предусматривают выполнение в обечайке круглого отверстия, к кромкам которого прикладывают упругую растягивающую нагрузку, вставляют элемент и выполняют дуговую сварку.Other methods known in the art can be divided into two groups. According to the methods of the first group (see, for example, A.S. 620345), the welding of the rod elements is carried out without making holes in the shell by exciting the arc between the end of the element and the shell, followed by upsetting of the element in the weld pool and holding until complete crystallization. The methods of the second group (see, for example, AS 572351) provide for making a round hole in the rim, to the edges of which an elastic tensile load is applied, an element is inserted, and arc welding is performed.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является способ изготовления осесимметричных сварных конструкций, содержащих тонкостенную обечайку с кольцевыми утолщениями и внутренние стойки, разработанный во ВНИИЭСО (Вайнбойм Д.И. Автоматическая дуговая точечная сварка. М.: Машиностроение, 1966 г., с.125), принятый авторами за прототип, предусматривающий выполнение в обечайке круглого отверстия, в которое вставляется круглый элемент на глубину 0,60…0,75 толщины обечайки, приварку элемента через отверстие электрозаклепкой плавящимся электродом в среде углекислого газа.The closest in technical essence and the achieved technical result is a method of manufacturing axisymmetric welded structures containing a thin-walled shell with annular thickenings and internal struts, developed in VNIIESO (Vainboym DI Automatic arc spot welding. M .: Engineering, 1966, p. .125), adopted by the authors for the prototype, which provides for making a round hole in the shell into which the round element is inserted to a depth of 0.60 ... 0.75 of the shell thickness, welding the element through the hole rivet consumable electrode in a carbon dioxide environment.

Прочностные характеристики осесимметричных сварных конструкций, изготовленных по прототипу, во многом определяются площадью зоны проплавления привариваемого элемента по границе раздела между ним и обечайкой. Известно, что при выполнении сварных соединений электрозаклепками через отверстия добиться получения диаметра проплавления, равного диаметру отверстия, не удается ввиду неполного сплавления основного металла с металлом сварочной ванны, что приводит к непровару по периметру корня шва (Доброквашин Л.А и др. Особенности формирования корня шва при сварке электрозаклепками через отверстие в толстом верхнем элементе. Сварочное производство, 1975 г., №1, с.22-23). Помимо непровара корня шва остаются непроваренными на всю глубину и контактные поверхности отверстия и введенной в него части элемента, что недопустимо для конструкций ответственного назначения, так как это приводит к снижению прочности соединения ниже расчетного значения (0,8 от прочности основного металла). Кроме того, при нанесении на конструкции защитного покрытия посредством цинкования в электролите гальваническим способом с последующим фосфатированием наличие в сварных соединениях дефектных мест в виде непроваров, несплавлений и несплошностей приводит к непроцинковыванию этих мест, затеканию в них электролита и возникновению очагов коррозии.The strength characteristics of axisymmetric welded structures made according to the prototype are largely determined by the area of the penetration zone of the welded element along the interface between it and the shell. It is known that when making welded joints with electric rivets through holes, it is not possible to obtain a penetration diameter equal to the diameter of the hole due to incomplete fusion of the base metal with the weld pool metal, which leads to lack of penetration along the perimeter of the weld root (L. Dobrokvashin et al. Features of root formation weld when welding with electric rivets through a hole in a thick upper element. Welding production, 1975, No. 1, p.22-23). In addition to lack of penetration, the root of the seam remains uncoupled to the entire depth and contact surfaces of the hole and the part of the element introduced into it, which is unacceptable for critical structures, since this leads to a decrease in the bond strength below the calculated value (0.8 of the strength of the base metal). In addition, when a protective coating is applied to structures by galvanizing in an electrolyte followed by phosphating, the presence of defective places in welded joints in the form of imperfections, incomplete fusion and discontinuities leads to non-galvanizing of these places, leakage of electrolyte into them and the appearance of foci of corrosion.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого авторами за прототип, относится высокая трудоемкость формирования отверстий в обечайке под приварку стоек, сложность формирования качественного (сплошного) шва на всю глубину соединения, трудоемкость и нетехнологичность достижения сплошности шва за счет дополнительной операции подварки корня шва ручной аргонодуговой сваркой с последующим удалением выступающей корневой части шва, трудоемкость удаления усиления швов с наружной поверхности обечайки.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted by the authors for the prototype include the high complexity of forming holes in the shell for welding the racks, the complexity of forming a high-quality (solid) seam to the entire depth of the connection, the complexity and low technology of achieving weld continuity due to additional operation of welding the root of the seam by manual argon-arc welding with the subsequent removal of the protruding root of the seam, the complexity of removing the reinforcement seams from the outer surface of the shell.

Таким образом, задачей технического решения (прототипа) являлось обеспечение сборки обечайки с внутренними стойками посредством выполнения сварочных операций без предъявления требований высокой надежности и технологичности изготовления сварных конструкций.Thus, the task of the technical solution (prototype) was to ensure the assembly of the shell with the internal struts by performing welding operations without presenting the requirements of high reliability and manufacturability of the manufacture of welded structures.

Общими признаками с предлагаемым авторами способом изготовления осесимметричных сварных конструкций, содержащих тонкостенную обечайку с кольцевыми утолщениями и внутренние стойки, является механическая обработка заготовок с получением обечайки и стоек, сборка их в сварочно-сборочном приспособлении, приварка стоек вдоль образующей обечайки с последующим поворотом вокруг центральной оси обечайки на заданную величину, термическая и механическая обработка.The common features with the method proposed by the authors for the manufacture of axisymmetric welded structures containing a thin-walled shell with annular thickenings and internal racks is the machining of workpieces to produce a shell and racks, assembling them in a welding assembly, welding the racks along the forming shell, followed by rotation around the central axis shells for a given value, thermal and mechanical processing.

В отличие от прототипа предлагаемый авторами способ основан на том, что в процессе механической обработки заготовок на привариваемом торце стоек формируют усеченный конус, приварку стоек к внутренней поверхности обечайки осуществляют контактной рельефной сваркой с фиксацией стойки в нижнем электроде и позиционированием в сварочно-сборочном приспособлении из токонепроводящего материала, при этом высоту стойки и диаметр литого ядра сварочной точки обеспечивают выбором технологических режимов сварки.In contrast to the prototype, the method proposed by the authors is based on the fact that a truncated cone is formed on the welded end face of the racks during welding, the racks are welded to the inner surface of the shell by contact relief welding with the fixation of the rack in the lower electrode and positioning in a welding assembly from a non-conductive material, while the height of the rack and the diameter of the cast core of the welding point provide a choice of technological modes of welding.

В частом случае, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:In the frequent case, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:

- усеченный конус на торце стоек формируют с отношением диаметра верхнего основания, равным 0,34…0,43, и высотой, равной 0,27…0,34 толщины стойки соответственно, а диаметр литого ядра сварочной точки формируют равным толщине стойки.- a truncated cone at the end of the racks is formed with a ratio of the diameter of the upper base equal to 0.34 ... 0.43 and a height equal to 0.27 ... 0.34 of the thickness of the rack, respectively, and the diameter of the cast core of the welding point is formed equal to the thickness of the rack.

Именно это позволяет сделать вывод о причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This is what allows us to conclude that a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение технологичности, качества и надежности изготовления осесимметричных сварных конструкций.The task of the invention is to improve the manufacturability, quality and reliability of the manufacture of axisymmetric welded structures.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что при известном способе изготовления осесимметричных сварных конструкций, содержащих тонкостенную обечайку с кольцевыми утолщениями и внутренние стойки, включающем механическую обработку заготовок с получением обечайки и стоек, сборку их в сварочно-сборочном приспособлении, приварку стоек вдоль образующей обечайки с последующим поворотом вокруг центральной оси обечайки на заданную величину, термическую и механическую обработку, особенность заключается в том, что в процессе механической обработки заготовок на привариваемом торце стоек формируют усеченный конус, приварку стоек к внутренней поверхности обечайки осуществляют контактной рельефной сваркой с фиксацией стойки в нижнем электроде и позиционированием в сварочно-сборочном приспособлении из токонепроводящего материала, при этом высоту стойки и диаметр литого ядра сварочной точки обеспечивают выбором технологических режимов сварки.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that with the known method of manufacturing axisymmetric welded structures containing a thin-walled shell with annular thickenings and internal racks, including machining the workpieces to obtain a shell and racks, assembling them in a welding assembly, welding the racks along the generatrix shells with subsequent rotation around the central axis of the shell by a predetermined value, heat and mechanical processing, a feature concludes The fact is that during the machining of workpieces a truncated cone is formed on the welded end face of the racks, welding of the racks to the inner surface of the shell is carried out by contact relief welding with fixation of the rack in the lower electrode and positioning in a welding assembly made of non-conductive material, while the height of the rack and the diameter of the cast core of the welding point is provided by the choice of technological modes of welding.

Новая совокупность существенных признаков, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:A new set of essential features, as well as the presence of connections between them, allows, in particular, due to:

- формирования усеченного конуса на привариваемом торце стоек в процессе механической обработки заготовок обеспечить требуемые технологические параметры усилия и тока контактной рельефной сварки, повысить технологичность, качество и надежность изготовления осесимметричных сварных конструкций;- the formation of a truncated cone on the welded end of the racks during the machining of the workpieces to provide the required technological parameters of the force and current of contact relief welding, to increase the manufacturability, quality and reliability of the manufacture of axisymmetric welded structures;

- приварки стоек к внутренней поверхности обечайки контактной рельефной сваркой исключить применение сварочных материалов (защитного газа, сварочной проволоки, неплавящегося электрода из лантанированного вольфрама), отверстий в обечайке, подварку корня шва и удаление проплава и усиления шва, автоматизировать процесс сварки, повысить технологичность, качество и надежность изготовления осесимметричных сварных конструкций;- welding racks to the inner surface of the shell by contact relief welding to exclude the use of welding materials (protective gas, welding wire, non-consumable electrode from lanthanum tungsten), holes in the shell, welding of the root of the seam and removal of penetration and reinforcement of the weld, automate the welding process, improve manufacturability, quality and the reliability of the manufacture of axisymmetric welded structures;

- фиксации стойки в нижнем электроде и позиционирования в сварочно-сборочном приспособлении из токонепроводящего материала обеспечить размерную точность конструкции, повысить технологичность и качество изготовления осесимметричных сварных конструкции;- fixation of the stand in the lower electrode and positioning in the welding-assembly fixture of non-conductive material to ensure dimensional accuracy of the structure, to improve manufacturability and manufacturing quality of axisymmetric welded structures;

- обеспечения высоты стойки и диаметра литого ядра сварочной точки посредством выбора технологических режимов сварки (силы тока, напряжения, усилия и продолжительности сварки) гарантировать соответственно размерную точность и прочность соединения, повысить технологичность, качество и надежность изготовления осесимметричных сварных конструкций.- ensuring the height of the stand and the diameter of the cast core of the welding point by choosing the technological modes of welding (current strength, voltage, force and duration of welding) to guarantee dimensional accuracy and joint strength, respectively, to increase the manufacturability, quality and reliability of manufacturing axisymmetric welded structures.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах исполнения, позволяют, в частности, за счет:Signs characterizing the invention in specific forms of execution, allow, in particular, due to:

- формирования усеченного конуса на торце стоек с отношением диаметра верхнего основания, равным 0,34…0,43, и высотой, равной 0,27…0,34 толщины стойки соответственно - оптимизировать технологические параметры усилия и тока контактной рельефной сварки, а также окончательные размеры стойки, повысить технологичность, качество и надежность изготовления осесимметричных сварных конструкций;- the formation of a truncated cone at the end of the racks with a ratio of the diameter of the upper base equal to 0.34 ... 0.43 and a height equal to 0.27 ... 0.34 of the thickness of the rack, respectively - to optimize the technological parameters of the force and current of contact relief welding, as well as the final rack dimensions, improve manufacturability, quality and reliability of the manufacture of axisymmetric welded structures;

- формирования диаметра литого ядра сварочной точки равным толщине стойки гарантировать размерную точность и прочность, повысить технологичность, качество и надежность изготовления осесимметричных сварных конструкций.- forming the diameter of the cast core of the welding point equal to the thickness of the rack to guarantee dimensional accuracy and strength, to improve manufacturability, quality and reliability of the manufacture of axisymmetric welded structures.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что при осуществлении способа изготовления осесимметричных сварных конструкций, содержащих тонкостенную обечайку с кольцевыми утолщениями и внутренние стойки, включающего механическую обработку заготовок с получением обечайки и стоек, сборку их в сварочно-сборочном приспособлении, приварку стоек вдоль образующей обечайки с последующим поворотом вокруг центральной оси обечайки на заданную величину, термическую и механическую обработку, в отличие от прототипа согласно изобретению в процессе механической обработки заготовок на привариваемом торце стоек формируют усеченный конус, приварку стоек к внутренней поверхности обечайки осуществляют контактной рельефной сваркой с фиксацией стойки в нижнем электроде и позиционированием в сварочно-сборочном приспособлении из токонепроводящего материала, при этом высоту стойки и диаметр литого ядра сварочной точки обеспечивают выбором технологических режимов сварки.The essence of the invention lies in the fact that when implementing the method of manufacturing axisymmetric welded structures containing a thin-walled shell with annular thickenings and internal racks, including machining the workpieces to obtain a shell and racks, assembling them in a welding assembly, welding the racks along the generatrix of the shell with subsequent rotation around the Central axis of the shell by a predetermined amount, heat and mechanical processing, in contrast to the prototype according to the invention during the machining of workpieces, a truncated cone is formed on the welded end of the racks, welding of the racks to the inner surface of the shell is carried out by contact relief welding with fixation of the strut in the lower electrode and positioning in a welding-assembly fixture of non-conductive material, while the height of the strut and the diameter of the cast core of the welding points provide a choice of technological modes of welding.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на на фиг.1 представлен общий вид осесимметричной сварной конструкции; на фиг.2 - вид А на сварную конструкцию; на фиг.3 - разрез Б-Б электрозаклепочного соединения по прототипу через отверстие в обечайке; на фиг.4 - макрошлиф сварного соединения через отверстие в обечайке без провара корня шва; на фиг.5 - разрез Б-Б предлагаемого сварного соединения до сварки; на фиг.6 - разрез Б-Б предлагаемого сварного соединения после контактной рельефной сварки; на фиг.7 - схема сборки и сварки; на фиг.8 - макрошлиф сварного соединения с проваром корня шва по предлагаемому способу после прочностных испытаний с разрушением по основному металлу.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of an axisymmetric welded structure; figure 2 - a view of a welded structure; figure 3 is a section bB of the electro-rivet connection of the prototype through an opening in the shell; figure 4 is a macro section of a welded joint through an opening in the shell without penetration of the root of the seam; figure 5 is a section bB of the proposed weld prior to welding; Fig.6 is a section bB of the proposed welded joint after contact relief welding; 7 is a diagram of the assembly and welding; in Fig.8 is a macro section of a welded joint with penetration of the root of the seam according to the proposed method after strength tests with destruction of the base metal.

Изготовление осесимметричных сварных конструкций (фиг.1, 2) по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Из заготовок механической обработкой получают тонкостенную обечайку 1 с кольцевыми утолщениями и внутренние стойки 2. На привариваемых торцах стоек 2 формируют усеченные конусы с заданными (строго определенными) геометрическими параметрами, так как они оказывают определяющее влияние на качество точечного контактного рельефного сварного соединения (это такие параметры, как высота h и диаметр d верхнего основания усеченного конуса, выполняющего роль «рельефа» привариваемого элемента 2) и размерную точность высоты стойки 2, которая в процессе сварки изменяется (уменьшается за счет сжатия и сплавления с обечайкой 1) с размера H1 до размера Н (фиг.5, 6). Затем осуществляют сборку элементов конструкции 1 и 2 с использованием сварочно-сборочного приспособления 4 из токонепроводящего материала, которое устанавливают на машине контактной сварки (фиг.7). Сборку начинают осуществлять для одного ряда стоек 2 вдоль образующей обечайки 1. При этом стойку 2 позиционируют относительно обечайки 1 в гнезде сварочно-сборочного приспособления 4. Далее посредством контактной рельефной сварки осуществляют приварку стойки 2 к внутренней поверхности обечайки 1. Для этого детали 1 и 2 сжимают между верхним 5 и нижним 6 электродами и подключают к питанию от сварочного трансформатора 7, в результате чего в зоне контакта деталей 1 и 2 по оси электродов 5 и 6 происходит их сплавление с образованием точечного сварного соединения 3 и диаметром литого ядра D (фиг.6). При этом высота H1 стойки 2 уменьшается до требуемого размера Н. Затем сварочный трансформатор 7 отключают, снимают усилие и разводят электроды 5 и 6. Затем аналогично приваривают вдоль образующей обечайки следующую стойку 2. После этого обечайку 1 с приваренным вдоль ее образующей рядом стоек 2 поворачивают вокруг центральной оси на заданную величину (например, на 90° в случае конструкции, приведенной на фиг.1, 2). Также приваривают второй ряд стоек 2 вдоль образующей обечайки 1. Аналогичным образом сварочный процесс повторяют для остальных рядов стоек 2. Высоту Н стоек 2 (заданную конструкторской документацией) и диаметр литого ядра D (качественный показатель прочности и надежности сплавления) сварочной точки 3 (фиг.6) обеспечивают соответствующим подбором технологических режимов сварки, а именно: силы тока, напряжения, усилия сжатия и продолжительности сварки.The manufacture of axisymmetric welded structures (1, 2) by the proposed method is as follows. From the workpieces by machining, a thin-walled shell 1 with annular thickenings and inner struts 2 are formed. Truncated cones with predetermined (strictly defined) geometric parameters are formed on the welded ends of the racks 2, since they have a decisive influence on the quality of a spot contact relief welded joint (these are the parameters as the height h and the diameter d of the upper base of the truncated cone, which acts as a “relief” of the element being welded 2) and the dimensional accuracy of the height of the post 2, which in the process ce welding varies (decreases due to the compression and fusing the shell with 1) 1 H H size to a size (5, 6). Then carry out the assembly of structural elements 1 and 2 using a welding assembly 4 of a non-conductive material, which is installed on a resistance welding machine (Fig.7). Assembly begins to be carried out for one row of racks 2 along the generatrix of the shell 1. In this case, the rack 2 is positioned relative to the shell 1 in the socket of the welding-assembly device 4. Next, by means of contact relief welding, the rack 2 is welded to the inner surface of the shell 1. For this, parts 1 and 2 they are compressed between the upper 5 and lower 6 electrodes and connected to the power supply from the welding transformer 7, as a result of which, in the contact zone of parts 1 and 2 along the axis of the electrodes 5 and 6, they are fused to form a spot welded th compound 3 and the diameter of the cast core D (Fig.6). In this case, the height H 1 of the rack 2 is reduced to the required size N. Then the welding transformer 7 is turned off, the force is removed and the electrodes 5 and 6 are pulled apart. Next, the next rack 2 is then welded along the shell generatrix 2. After this, the shell 1 with the racks 2 welded along its generatrix next to it rotate around the central axis by a predetermined amount (for example, 90 ° in the case of the design shown in Fig.1, 2). The second row of struts 2 is also welded along the generatrix of the shell 1. Similarly, the welding process is repeated for the remaining rows of struts 2. The height H of the struts 2 (specified by the design documentation) and the diameter of the cast core D (a qualitative indicator of the strength and reliability of fusion) of the welding point 3 (FIG. 6) provide an appropriate selection of technological modes of welding, namely: current strength, voltage, compression force and duration of welding.

В частных случаях усеченный конус на привариваемом торце стоек 2 формируют с отношением диаметра верхнего основания d, равным 0,34…0,43, и высотой h, равной 0,27…0,34 толщины t стойки 2 соответственно (фиг.5), а диаметр D литого ядра сварочной точки 3 (фиг.6) формируют равным толщине t стойки 2.In particular cases, a truncated cone on the welded end face of the uprights 2 is formed with a ratio of the diameter of the upper base d equal to 0.34 ... 0.43 and a height h equal to 0.27 ... 0.34 of the thickness t of the uprights 2, respectively (Fig. 5), and the diameter D of the cast core of the welding point 3 (Fig.6) is formed equal to the thickness t of the rack 2.

Для оценки качества соединения обечайки 1 со стойками 2 контактной рельефной сваркой по способу в соответствии с предлагаемым изобретением авторами проведены сравнительные металлографические исследования и прочностные испытания разрушением. Как видно из фиг.4, при изготовлении осесимметричной сварной конструкции по прототипу (приварка стоек 2 к обечайке 1 через отверстие дуговой сваркой, фиг.3) имеет место непровар корня шва, несплавление на всю глубину контактных поверхностей отверстия и введенной в него стойки 2, что снижает прочностные характеристики соединения и способствует образованию очагов коррозии. Напротив, фиг.8 наглядно демонстрирует провар корня шва, равнопрочность точечного сварного соединения методом рельефной контактной сварки с разрушением после прочностных испытаний по основному металлу, а не по сварному соединению.To assess the quality of the connection of the shell 1 with the posts 2 by contact relief welding according to the method in accordance with the invention, the authors conducted comparative metallographic studies and strength fracture tests. As can be seen from figure 4, in the manufacture of an axisymmetric welded structure according to the prototype (welding racks 2 to the shell 1 through the hole by arc welding, figure 3) there is a lack of fusion of the root of the seam, non-fusion to the entire depth of the contact surfaces of the hole and the strut 2 inserted into it which reduces the strength characteristics of the connection and contributes to the formation of foci of corrosion. On the contrary, Fig. 8 clearly demonstrates the penetration of the weld root, the equal strength of the spot welded joint by the method of relief contact welding with destruction after the strength tests on the base metal, and not on the welded joint.

Способ изготовления осесимметричных сварных конструкций в соответствии с изобретением позволяет повысить технологичность, качество и надежность сварных соединений.A method of manufacturing axisymmetric welded structures in accordance with the invention improves the manufacturability, quality and reliability of welded joints.

Указанный эффект подтвержден положительными испытаниями сварных конструкций, изготовленных в соответствии с изобретением.The indicated effect is confirmed by positive tests of welded structures made in accordance with the invention.

Claims (2)

1. Способ изготовления осесимметричных сварных конструкций, содержащих тонкостенную обечайку с кольцевыми утолщениями и внутренние стойки, включающий механическую обработку заготовок с получением обечайки и стоек, сборку их в сварочно-сборочном приспособлении, приварку стоек вдоль образующей обечайки с последующим поворотом вокруг центральной оси обечайки на заданную величину, термическую и механическую обработку сварной конструкции, отличающийся тем, что в процессе механической обработки заготовок на привариваемом торце стоек формируют усеченный конус, приварку стоек к внутренней поверхности обечайки осуществляют контактной рельефной сваркой с фиксацией стойки в нижнем электроде и позиционированием относительно обечайки в сварочно-сборочном приспособлении из токонепроводящего материала.1. A method of manufacturing axisymmetric welded structures containing a thin-walled shell with annular thickenings and internal racks, including machining the workpieces to obtain a shell and racks, assembling them in a welding assembly, welding the racks along the forming shell with subsequent rotation around the central axis of the shell for a given value, heat and machining of the welded structure, characterized in that in the process of machining the workpieces on the welded end of the racks for truncated cone is welded, the racks are welded to the inner surface of the shell by contact relief welding with the fixation of the rack in the lower electrode and positioning relative to the shell in a welding assembly made of non-conductive material. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что усеченный конус на торце стоек формируют с диаметром верхнего основания, равным (0,34…0,43) толщины стойки и с высотой, равной (0,27…0,34) толщины стойки, а диаметр литого ядра сварочной точки формируют равным толщине стойки. 2. The method according to claim 1, characterized in that the truncated cone at the end of the racks is formed with a diameter of the upper base equal to (0.34 ... 0.43) of the thickness of the rack and with a height equal to (0.27 ... 0.34) of the thickness racks, and the diameter of the cast core of the welding point is formed equal to the thickness of the racks.
RU2010128596/02A 2010-07-09 2010-07-09 Method of producing axially symmetric welded structures RU2443528C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128596/02A RU2443528C1 (en) 2010-07-09 2010-07-09 Method of producing axially symmetric welded structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128596/02A RU2443528C1 (en) 2010-07-09 2010-07-09 Method of producing axially symmetric welded structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010128596A RU2010128596A (en) 2012-01-20
RU2443528C1 true RU2443528C1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45785188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128596/02A RU2443528C1 (en) 2010-07-09 2010-07-09 Method of producing axially symmetric welded structures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2443528C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803617C1 (en) * 2022-10-20 2023-09-18 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Method for manufacturing welded butt joints of multilayer thin-walled structures of sound-absorbing panels

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU941086A1 (en) * 1980-10-20 1982-07-07 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования Method of resistance relief welding
SU998063A1 (en) * 1980-08-29 1983-02-23 Предприятие П/Я В-2481 Method of producing welded finned panels
RU1559579C (en) * 1988-06-08 1995-08-09 Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства Method of making welded constructions
RU2291770C2 (en) * 2004-07-26 2007-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС") Metallic thin-sheet welded constructions manufacturing method without residual welding deformations
RU2352441C1 (en) * 2007-07-19 2009-04-20 ОАО "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" Method for resistance spot welding of rod with plate
RU2389592C1 (en) * 2008-08-28 2010-05-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Method of producing complicated axially symmetric welded structures

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU998063A1 (en) * 1980-08-29 1983-02-23 Предприятие П/Я В-2481 Method of producing welded finned panels
SU941086A1 (en) * 1980-10-20 1982-07-07 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования Method of resistance relief welding
RU1559579C (en) * 1988-06-08 1995-08-09 Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства Method of making welded constructions
RU2291770C2 (en) * 2004-07-26 2007-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС") Metallic thin-sheet welded constructions manufacturing method without residual welding deformations
RU2352441C1 (en) * 2007-07-19 2009-04-20 ОАО "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" Method for resistance spot welding of rod with plate
RU2389592C1 (en) * 2008-08-28 2010-05-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Method of producing complicated axially symmetric welded structures

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАЙНБОМ Д.И. Автоматическая дуговая точечная сварка. - М.: Машиностроение, 1966, с.125. *
НИКОЛАЕВ Г.А. и др. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. - М.: Высшая школа, 1971, с.322-334. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803617C1 (en) * 2022-10-20 2023-09-18 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Method for manufacturing welded butt joints of multilayer thin-walled structures of sound-absorbing panels

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010128596A (en) 2012-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107052517B (en) Automatic butt welding process for low-alloy steel and nickel-based alloy dissimilar steel heat exchange tubes
CN106975826B (en) Automatic welding process for butt joint of nickel-based alloy heat exchange tubes
JP5389044B2 (en) Method for making a rotor
CN106944723B (en) Automatic butt welding process for low alloy steel heat exchange tube filled with melting ring
JP6505715B2 (en) TIG welding system
CN111331310B (en) Defect repairing method for thin-wall barrel titanium alloy casting with large opening on barrel wall
CN107052536B (en) Automatic butt welding process for low alloy steel heat exchange tubes without filler
JP2019188419A (en) Resistance spot welding joint for aluminum material, and resistance spot welding method for the aluminum material
CN102601486B (en) Method for welding base coat of inclined tube
CN110508909A (en) Stainless steel tube docks the welding system and method for automatic superimposed pulse single-run welding
RU2443528C1 (en) Method of producing axially symmetric welded structures
US20160039039A1 (en) Aluminum resistance spot welding tip and method of making the same
US6791052B1 (en) Method for resistance welding a tube to a member
CN102560135A (en) Integral copper crucible and method for producing copper crucible by integral forging and rotary pressing
JP2018061965A (en) Welding method and weld structure
RU2603355C1 (en) Sealing method of nuclear reactor fuel elements with high-chromium steel shell
RU2456146C1 (en) Method of producing complex combined axially symmetric welded structures
KR101833477B1 (en) Repair method and system for pin hole of friction stir welding
RU2449870C1 (en) Method of producing steel complex axially symmetric welded structure operated under pressure
Adamiec et al. Modern methods of aluminum alloys welding
JPH0871755A (en) Butt one side welding method of aluminum alloy member
RU159414U1 (en) DEVICE FOR CARRYING OUT REPAIR OF METAL STRUCTURES BY SPOT WELDING METHOD
US20170206984A1 (en) End cap for nuclear fuel rod having an angled recess and welding thereof
DE102006050093B4 (en) Method and system for arc stud welding
CN202684295U (en) Tool for welding stud on sheet metal component