RU2505385C1 - Method of argon arc welding by nonconsumable electrode - Google Patents
Method of argon arc welding by nonconsumable electrode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505385C1 RU2505385C1 RU2012129428/02A RU2012129428A RU2505385C1 RU 2505385 C1 RU2505385 C1 RU 2505385C1 RU 2012129428/02 A RU2012129428/02 A RU 2012129428/02A RU 2012129428 A RU2012129428 A RU 2012129428A RU 2505385 C1 RU2505385 C1 RU 2505385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- parts
- walled part
- welding
- thin
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к технологии сварки неплавящимся электродом деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, значительно отличающихся по толщине друг от друга. Изобретение может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, тракторостроении, химическом машиностроении и других отраслях промышленности.The invention relates to a technology for welding a non-consumable electrode of parts from aluminum and magnesium alloys, significantly different in thickness from each other. The invention can be used in mechanical engineering, automotive, tractor, chemical engineering and other industries.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен способ сварки неплавящимся электродом алюминиевых сплавов (патент РФ №2134628, от 17.06.1998, B23K 9/23, авторы: Киселев О.С., Султанова А.Р., Тефанов В.Н.,). В патенте производят механическое разрушение окисной пленки в месте сварки режущим инструментом, который перемещают впереди сварочной ванны вблизи границы плавления, в зоне, защищаемой аргоном.A known method of welding a non-consumable electrode of aluminum alloys (RF patent No. 2134628, dated June 17, 1998, B23K 9/23, authors: Kiselev OS, Sultanova AR, Tefanov VN,). The patent produces mechanical destruction of the oxide film at the welding site by a cutting tool, which is moved in front of the weld pool near the melting boundary, in the zone protected by argon.
Недостатком данного способа можно считать сложность контроля качества удаления окисной пленки, так как горелка расположена в непосредственной близости от режущего инструмента. По этой же причине возможно засорение стружкой зоны сварки. Это ухудшает качество сварного шва.The disadvantage of this method can be considered the complexity of the quality control of removal of the oxide film, since the burner is located in the immediate vicinity of the cutting tool. For the same reason, clogging of the weld zone by chips. This affects the quality of the weld.
Известен способ сварки плавлением легких сплавов (патент РФ №2062686, от 21.09.1990, B23K 9/167, авторы: Мамон М.Д., Новиков О.М., Морочко В.П., Токарев В.О., Плиско В.Н., Яровинский Ю.Л.) В патенте на свариваемые кромки полностью, или частично наносят флюс в виде суспензии на основе фтористых солей, с целью повышения качества металла шва. Перед нанесением флюса на свариваемые кромки наносят слой металлического порошка на основе никеля, лантана и церия.A known method of fusion welding of light alloys (RF patent No. 2062686, from 09.21.1990, B23K 9/167, authors: Mamon MD, Novikov OM, Morochko VP, Tokarev V.O., Plisko V .N., Yarovinsky Yu.L.) In the patent, the flux in the form of a suspension based on fluoride salts is completely or partially applied to the welded edges in order to improve the quality of the weld metal. Before applying flux, a layer of metal powder based on nickel, lanthanum and cerium is applied to the welded edges.
Для улучшения качества шва в патенте используют флюс и металлический порошок. Недостатком является увеличение количества контрольных операций, усложнение выполнения и удорожание полученного сварного шва. Данный способ применяется для сваривания встык и не может быть применен для сваривания в замок.To improve the quality of the seam, the patent uses flux and metal powder. The disadvantage is the increase in the number of control operations, the complexity of the implementation and the cost of the resulting weld. This method is used for butt welding and cannot be used for welding in the castle.
В качестве прототипа для способа был выбран способ дуговой сварки неплавящимся электродом (патент РФ №1436352 от 23.01.1987., B23K 9/16, авторы Дуликов В.П., Лапотько А.Г.). В способе дуговой сварки неплавящимся электродом швов деталей из алюминиевых и магниевых сплавов одна из которых тонкостенная другая толстостенная, на толстостенной детали со стороны торца, обращенного к тонкостенной детали выполнены бурт и формирующая канавка.As a prototype for the method, a non-consumable electrode arc welding method was selected (RF patent No. 1436352 dated 01/23/1987., B23K 9/16, authors Dulikov V.P., Lapotko A.G.). In the method of arc welding with non-consumable electrode, seams of parts from aluminum and magnesium alloys, one of which is thin-walled and the other is thick-walled, a shoulder and a forming groove are made on the thick-walled part from the end face facing the thin-walled part.
Недостатком данного способа является отсутствие флюса, что при наличии большого количества полостей повышает вероятность образования окисных пленок, снижающих прочность сварного шва. Кроме того, выполнение большого количества фигурных буртов и пазов со своими допусками, повышает трудоемкость и себестоимость выполненного шва.The disadvantage of this method is the lack of flux, which in the presence of a large number of cavities increases the likelihood of the formation of oxide films that reduce the strength of the weld. In addition, the implementation of a large number of curly collars and grooves with their tolerances, increases the complexity and cost of the weld.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение трудоемкости и стоимости способа сварки при повышении прочности сварного шва замкового соединения двух деталей разной толщины.The problem to which the invention is directed is to reduce the complexity and cost of the welding method while increasing the strength of the weld seam of the castle joints of two parts of different thicknesses.
Технический результат, достигаемый при решении этой задачи, заключается в устранении дефектов сварного шва.The technical result achieved by solving this problem is to eliminate defects in the weld.
Для получения указанного технического результата в способе аргонодуговой сварки неплавящимся электродом деталей из алюминиевых и магниевых сплавов одна из которых тонкостенная другая толстостенная, включающем выполнение канавки на толстостенной детали и установление тонкостенной детали на толстостенную, согласно изобретению, канавку выполняют с одной стенкой большей высоты, другой стенкой меньшей высоты. После выполнения канавки на сопрягаемые поверхности деталей наносят очищающий флюс на время от одной до десяти минут включительно, после чего с сопрягаемых торцов деталей удаляют флюс на 2/3 от толщины тонкостенной детали, устанавливают тонкостенную деталь до упора в более высокую стенку канавки на толстостенной детали, расплавляют детали в зоне, непокрытой флюсом.To obtain the specified technical result in the method of argon arc welding of non-consumable electrode parts from aluminum and magnesium alloys, one of which is thin-walled and another thick-walled, including grooves on a thick-walled part and the installation of a thin-walled part on a thick-walled, according to the invention, the groove is made with one wall of greater height, another wall smaller height. After the groove has been completed, a cleaning flux is applied to the mating surfaces of the parts for a period of one to ten minutes, inclusive, after which the flux is removed from the mating ends of the
При изменении толщины толстостенной детали в процессе сварки, имеется возможность переходить от одного сечения толстостенной детали к другому и одновременно ступенчато изменять сварочный ток без прерывания процесса сварки.When changing the thickness of a thick-walled part during welding, it is possible to switch from one section of a thick-walled part to another and at the same time stepwise change the welding current without interrupting the welding process.
Для улучшения качества шва рекомендуется сваривать детали не дольше восьми часов с момента удаления флюса.To improve the quality of the weld, it is recommended to weld the parts no longer than eight hours from the moment of flux removal.
Форма выполнения канавки, позволяет удерживать детали без смещения в процессе сварки друг относительно друга, кроме того, в канавку в результате сварки собирается шлак из окисной пленки и отработанного флюса. В результате чего сварочный шов получается более однородным, с меньшими примесями, устраняются дефекты сварного шва.The shape of the groove allows you to hold the parts without bias during welding relative to each other, in addition, slag from the oxide film and spent flux is collected in the groove as a result of welding. As a result, the weld is more uniform, with fewer impurities, defects in the weld are eliminated.
Покрытие поверхности флюсом и удаление части флюса для получения более чистого сварного соединения более экономично, чем срезание металла.Coating the surface with flux and removing part of the flux to obtain a cleaner weld is more economical than cutting metal.
Ведение непрерывного процесса сварки, изменяя сварочный ток при переменной толщине толстостенной детали, так же дает экономию времени проведения сварки и улучшает качество сварного шва.Maintaining a continuous welding process by changing the welding current at a variable thickness of a thick-walled part also saves welding time and improves the quality of the weld.
Для увеличения качества сварного шва ограничивают время проведения сварки восемью часами. Учитывая, что после восьми часов проведения сварки, окисная пленка, образующаяся на поверхности свариваемых поверхностей, ведет к ухудшению качества сварного шва.To increase the quality of the weld, the welding time is limited to eight hours. Considering that after eight hours of welding, the oxide film formed on the surface of the surfaces being welded leads to a deterioration in the quality of the weld.
Краткое описание фигур чертежаBrief Description of the Drawings
На фиг.1 показано поперечное сечение деталей после выполнения канавки и нанесения флюса.Figure 1 shows a cross-section of parts after grooving and applying flux.
На фиг.2 показано поперечное сечение деталей после удаления части флюса.Figure 2 shows a cross-section of parts after removing part of the flux.
На фиг.3 показано соединение деталей перед сваркой.Figure 3 shows the connection of parts before welding.
На фиг.4 показано поперечное сечение деталей в процессе сварки.Figure 4 shows the cross section of the parts during the welding process.
На фиг.5 показано поперечное сечение деталей и сварного шва.5 shows a cross section of parts and a weld.
Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention
Как показано на фиг.1, в сварке участвуют толстостенная деталь 1 и тонкостенная деталь 2. На толстостенной детали 1 выполнена канавка 3 таким образом, что одна ее сторона 4, выше, чем противоположная сторона 5. На сопрягаемые поверхности деталей 1 и 2 наносят слой очищающего флюса 6. Флюс 6 находится на сопрягаемых поверхностях деталей 1 и 2 не менее одной минуты и не более десяти минут.As shown in FIG. 1, a thick-
Если слой флюса 6 находится на поверхности менее одной минуты, то он не успевает затвердеть, вступить в реакцию с поверхностью, очистить ее от окисной пленки.If the
Если слой флюса 6 находится на поверхности более десяти минут, то происходит разрушение основного металла под воздействием элементов флюса.If the
В таблице приведены соотношения времени нахождения флюса на поверхностях и глубины провара. Из таблицы 1 видно, что наилучшие показатели глубины провара находятся в интервале от 1 до 10 минут.The table shows the ratio of the time spent by the flux on the surfaces and the penetration depth. From table 1 it is seen that the best indicators of the depth of penetration are in the range from 1 to 10 minutes.
Как показано на фиг.2, по истечении десяти минут с момента нанесения флюса с сопрягаемых торцов деталей 1 и 2 удаляют флюс на 2/3 от толщины тонкостенной детали 2. Ниже приведена таблица 2 наличия дефектов в сварном шве от площади поверхности с удаленным флюсом. Из таблицы 2 видно, что отсутствие дефектов наблюдается при значении 2/3 от толщины тонкостенной детали.As shown in figure 2, after ten minutes from the time of application of the flux from the mating ends of
После этого, как показано на фиг.3, устанавливают тонкостенную деталь 2 до упора в более высокую стенку 4 канавки 3 на толстостенной детали 1. Применяя сварку, расплавляют детали 1 и 2 в зоне их стыка, освобожденной от флюса 6 на 2/3 от толщины тонкостенной детали 2. При этом слой флюса 6 вступает в реакцию с поверхностью, на которую он был нанесен, очищая ее от окисной пленки. Далее смесь образует шлак 9, который скапливается на дне канавки 3, как показано на фиг.4.After that, as shown in Fig. 3, a thin-
Если в процессе сварки толщина толстостенной детали 1 увеличивается, то возникает необходимость увеличить величину сварочного тока. Для этого источник питания «ТЕТRIХ 350 АС/DC» перед сваркой настраивают на величину ступени изменения сварочного тока. Составляют таблицу отношения величины сварочного тока и толщины свариваемой детали 1. В процессе сварки отслеживают толщину детали 1 и согласно таблице ступенчато увеличивают или уменьшают величину сварочного тока. Этим достигается более равномерный прогрев свариваемых деталей, и формирование сварного шва, исключаются возможные непровары, или прожоги.If during the welding process the thickness of the thick-
Для сохранения качества сварного шва на высоком уровне необходимо, что бы окисная пленка, которая образуется после очищения части свариваемых поверхностей, не образовывалась на них повторно. Для этого ограничивают процесс сваривания деталей 1 и 2 не дольше восьми часов с момента удаления слоя флюса 6.To maintain the quality of the weld at a high level, it is necessary that the oxide film, which is formed after cleaning part of the surfaces to be welded, does not form on them again. To do this, limit the welding process of
Сварку выполняют неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона. В качестве источника питания применяли специализированный инверторный источник тока «ТЕТRIХ 350 АС/DC».Welding is performed by a non-consumable tungsten electrode in an argon medium. A specialized inverter current source “TETRIX 350 AC / DC” was used as a power source.
Сварку выполняют со сквозным проплавлением тонкой детали 2. Как показано на фиг.4, возникает сварочная ванна 7. В процессе существования сварочной ванны 7 отдельные частицы окисной пленки, находящиеся под слоем флюса 6, разрушаются под действием очищающего флюса 6. Смесь флюса 6 и частиц окисной пленки обладает большим удельным весом по сравнению с жидким металлом сварочной ванны 7, поэтому она концентрируется в корневой части сварочной ванны 7, образуя шлак 9.Welding is performed with through-penetration of a
При кристаллизации металла сварочной ванны 7 образуется сварочный шов 8, как показано на фиг.5. Шлак 9 располагается в формирующей канавке 3. В результате этого сварной шов 8 избавлен от включений, нарушающих его структуру и снижающих его прочность.During crystallization of the metal of the
Благодаря форме выполнения канавки 3, присутствию слоя флюса 6 на части контактирующих поверхностей деталей 1 и 2, получающийся сварочный шов 8 не содержит в своем составе смеси окисной пленки и флюса 6, значит, он белее однородный, обладает повышенной прочностью и качеством.Due to the shape of the
Таким образом, форма выполнения канавки 3 позволяет удерживать детали 1 и 2 без смещения в процессе сварки друг относительно друга, кроме того, в канавку 3 в результате сварки собирается смесь окисной пленки и флюса 6. В результате чего сварочный шов 8 получается более однородным, с меньшими примесями, устраняются дефекты сварного шва 8. Покрытие поверхности флюсом 6 и удаление части флюса 6 для получения более чистого сварного соединения более экономично и менее трудоемко. Изменение сварочного тока при изменении толщины толстостенной детали 1 дополнительно экономит время сварки и повышает качество получаемого сварного шва 8. Все перечисленные технические эффекты в совокупности решают задачу снижения трудоемкости и стоимости способа сварки при повышении прочности сварного шва замкового соединения двух деталей разной толщины.Thus, the shape of the
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Наиболее эффективно выглядит использование предложенного способа при изготовлении резервуаров и сосудов в авиационной, химической промышленности, машиностроении, автомобилестроении. Там, где в конструкции присутствуют элементы жесткости (шпангоуты) и присутствует необходимость соединения деталей разной толщины и переменной толщины и повышенные требования к геометрии изделия в целом и к качеству сварных швов в частности.The most effective is the use of the proposed method in the manufacture of tanks and vessels in the aviation, chemical industry, mechanical engineering, and automotive industry. Where stiffeners (frames) are present in the structure and there is a need to connect parts of different thicknesses and variable thicknesses and increased requirements to the geometry of the product as a whole and to the quality of welds in particular.
Рассмотренный вариант выполнения изобретения может быть реализован на существующем в настоящее время оборудовании. Это показывает его работоспособность, и подтверждает промышленную применимость.The considered embodiment of the invention can be implemented on existing equipment. This shows its performance, and confirms industrial applicability.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129428/02A RU2505385C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Method of argon arc welding by nonconsumable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129428/02A RU2505385C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Method of argon arc welding by nonconsumable electrode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2505385C1 true RU2505385C1 (en) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012129428/02A RU2505385C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Method of argon arc welding by nonconsumable electrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2505385C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699493C1 (en) * | 2018-10-15 | 2019-09-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of aluminum alloy nonconsumable electrode welding |
CN114985878A (en) * | 2022-06-21 | 2022-09-02 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | Welding method for large-diameter circumferential weld |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU596395A1 (en) * | 1976-04-17 | 1978-03-05 | Предприятие П/Я А-3700 | Method of welding titanium tubes |
SU1030118A1 (en) * | 1981-11-03 | 1983-07-23 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Welding method |
US4434348A (en) * | 1982-01-18 | 1984-02-28 | Hobart Brothers Company | Cathodic cleaning of aluminum tube |
RU2062686C1 (en) * | 1990-09-21 | 1996-06-27 | Государственное предприятие Научно-производственное объединение "Техномаш" | Method of fusion welding of light alloys |
RU2134628C1 (en) * | 1998-06-17 | 1999-08-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Method of welding aluminium alloys by nonconsumable electrode |
US20100001133A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-07 | Alcan Technology & Management | Fusion Welding Process To Join Aluminium and Titanium |
-
2012
- 2012-07-11 RU RU2012129428/02A patent/RU2505385C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU596395A1 (en) * | 1976-04-17 | 1978-03-05 | Предприятие П/Я А-3700 | Method of welding titanium tubes |
SU1030118A1 (en) * | 1981-11-03 | 1983-07-23 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Welding method |
US4434348A (en) * | 1982-01-18 | 1984-02-28 | Hobart Brothers Company | Cathodic cleaning of aluminum tube |
RU2062686C1 (en) * | 1990-09-21 | 1996-06-27 | Государственное предприятие Научно-производственное объединение "Техномаш" | Method of fusion welding of light alloys |
RU2134628C1 (en) * | 1998-06-17 | 1999-08-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Method of welding aluminium alloys by nonconsumable electrode |
US20100001133A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-07 | Alcan Technology & Management | Fusion Welding Process To Join Aluminium and Titanium |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699493C1 (en) * | 2018-10-15 | 2019-09-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of aluminum alloy nonconsumable electrode welding |
CN114985878A (en) * | 2022-06-21 | 2022-09-02 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | Welding method for large-diameter circumferential weld |
CN114985878B (en) * | 2022-06-21 | 2023-07-28 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | Welding method for large-caliber girth weld |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080081799A (en) | Welding method of butt-welded joints | |
JP6216111B2 (en) | Welding system, welding process and welded article | |
CN106825874B (en) | A kind of submerged-arc welding single face welding and double face shaping technique | |
CN106312266B (en) | A kind of welding procedure of high-iron carriage aluminium alloy floor | |
CN109982802B (en) | Back chipping-free full penetration welding method and welding joint | |
CN104002029B (en) | A kind of improved flat board butt joint submerged-arc welding | |
KR20100045071A (en) | Both-sided welding method of butt welding joint with v groove configuration | |
CN110788450A (en) | Vertical fillet welding non-back-gouging welding method for double-sided double-robot T-shaped connector of medium plate | |
CN109641306B (en) | Vertical narrow groove gas shielded arc welding method | |
RU2505385C1 (en) | Method of argon arc welding by nonconsumable electrode | |
CN107824943A (en) | A kind of depth melts arc-welding double welding gun welding procedure | |
RU2583971C2 (en) | Submerged arc welding method for steel sheets | |
CN108890092B (en) | Method for single-side welding and double-side forming of fusion electrode MAG welding tube plate | |
CN104384662A (en) | Steel structure combination welding technology | |
JP6383319B2 (en) | Multi-electrode single-sided single layer submerged arc welding method | |
JP2001030091A (en) | Structure of t-shaped joint with narrow groove, its welding method, and welded structure | |
KR101595279B1 (en) | Fgb welding method | |
CN113210870A (en) | Efficient laser-electric arc composite heat source high-strength steel pipeline straight seam welding process | |
JP6607677B2 (en) | Four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method | |
JPS62286675A (en) | Multi electrode gas shield arc welding method for strip steel | |
JP4319713B2 (en) | Multi-electrode gas shield arc single-sided welding method | |
CN105710493A (en) | Steel structure welding process | |
JP5884155B2 (en) | Seam welding method for UOE steel pipe | |
CN103170711A (en) | Manual handle-swinging welding method of TIG welding | |
JP6715682B2 (en) | Submerged arc welding method |