RU2552823C2 - Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals - Google Patents

Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals Download PDF

Info

Publication number
RU2552823C2
RU2552823C2 RU2013137994/02A RU2013137994A RU2552823C2 RU 2552823 C2 RU2552823 C2 RU 2552823C2 RU 2013137994/02 A RU2013137994/02 A RU 2013137994/02A RU 2013137994 A RU2013137994 A RU 2013137994A RU 2552823 C2 RU2552823 C2 RU 2552823C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parts
thickness
welding
thin
walled part
Prior art date
Application number
RU2013137994/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013137994A (en
Inventor
Игорь Святославович Гареев
Максим Сергеевич Писарев
Сергей Аркадьевич Собко
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2013137994/02A priority Critical patent/RU2552823C2/en
Publication of RU2013137994A publication Critical patent/RU2013137994A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552823C2 publication Critical patent/RU2552823C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: temporary beads 3 and 4 are made on thick 2 and thin 1 parts. The bead 3 height is by 3-4 times higher than thickness of part 1. Height of bead 4 is equal to height of bead 3. Bead 4 thickness is determined by equation S2=(1+Δ)·S1. Beads 3 and 4 contact surface is treated by ultrasound in ethyl alcohol. Parts 1 and 2 are secured in welding fixture. Butt joint gap and beads 3 and 4 shift at least 10% of part 1 thickness are ensured. Laser beam 5 is directed to butt joint of beads 3 and 4.
EFFECT: invention increases weld strength due to rational design of the temporary beads.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к технологии сварки деталей разной толщины, выполненных из разнородных металлов. Изобретение может быть использовано в машиностроении, авиастроении, приборостроении, в атомной энергетике и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of welding production, in particular to a technology for welding parts of different thicknesses made of dissimilar metals. The invention can be used in mechanical engineering, aircraft manufacturing, instrument making, in nuclear energy and other industries.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен способ лазерной сварки деталей из разнородных металлов (патент РФ №2415739 от 10.04.2011, В23К 26/40, В23К 9/23, В23К 33/00, авторы Звездин В.В., Исрафилов И.Х., Велиев Д.Э.). Способ заключается в том, что плоскость стыкового соединения деталей из разнородных металлов выполняют наклонной по касательной к сегменту зоны термического влияния сварного шва. Лазерное излучение фокусируют на более тугоплавкий материал на расстоянии от стыковой плоскости. Угол наклона плоскости стыкового соединения и расстояние фокусировки рассчитывают из условия обеспечения отсутствия испарения легкоплавкого материала.A known method of laser welding of parts from dissimilar metals (RF patent No. 2415739 dated 04/10/2011, V23K 26/40, V23K 9/23, V23K 33/00, authors Zvezdin VV, Israfilov I.Kh., Veliev D.E. .). The method consists in the fact that the plane of the butt joint of parts of dissimilar metals is made oblique tangentially to the segment of the heat affected zone of the weld. Laser radiation is focused on a more refractory material at a distance from the butt plane. The angle of inclination of the plane of the butt joint and the focusing distance are calculated from the condition of ensuring the absence of evaporation of fusible material.

Недостатком данного способа из-за неравномерности нагрева деталей с разным коэффициентом термического расширения является склонность к накоплению сварочных напряжений и деформаций. Это может привести к снижению прочности сварных соединений.The disadvantage of this method due to the uneven heating of parts with different coefficients of thermal expansion is the tendency to the accumulation of welding stresses and deformations. This can lead to a decrease in the strength of welded joints.

В качестве прототипа для способа был выбран способ дуговой сварки неплавящимся электродом (патент РФ №2458768 от 20.08.2012, В23К 31/02, авторы Трегубов В.И., Заболотнов В.М., Хабаров А.Н., Гаевский В.В.). В способе изготовления тонкостенной осесимметричной сварной конструкции с толстостенными навесными элементами в трубных толстостенных заготовках навесных элементов в местах их приварки формируют технологические буртики толщиной и шириной, равной толщине трубчатого каркаса. Осуществляют предварительную сборку, собранную конструкцию закрепляют на установке сварки в сварочном приспособлении, фиксируют каждый элемент прихватками. Осуществляют автоматическую сварку в среде защитных газов.As a prototype for the method, the method of non-consumable electrode arc welding was selected (RF patent No. 2458768 from 08.20.2012, BK 31/02, authors Tregubov V.I., Zabolotnov V.M., Khabarov A.N., Gaevsky V.V. .). In the method of manufacturing a thin-walled axisymmetric welded structure with thick-walled hinged elements in the thick-walled tube blanks of the hinged elements in the places of their welding, technological collars are formed with a thickness and a width equal to the thickness of the tubular frame. Preliminary assembly is carried out, the assembled structure is fixed on the welding unit in the welding fixture, each element is fixed with tacks. Carry out automatic welding in the environment of protective gases.

Недостатком данного способа является высокая вероятность образования прожога в тонкостенной детали и ее несплавление с толстостенной, что снижает прочность и нарушает герметичность сварного шва. При сварке деталей разной толщины это происходит, как правило, в связи с увеличенным тепловым расширением металла тонкой кромки, что приводит к ее местному короблению и появлению зазора между деталями, тонкая кромка перегревается - образуется прожог. Кроме этого, смещение теплового потока на более массивную деталь не всегда обеспечивает получение качественного сварного шва, так как возможно несплавление свариваемых кромок. Поэтому при сварке разнотолщинных деталей, для получения стабильного результата целесообразней рассматривать стыковое соединение с отбортовкой кромок.The disadvantage of this method is the high likelihood of a burn in a thin-walled part and its non-fusion with a thick-walled part, which reduces strength and violates the tightness of the weld. When welding parts of different thicknesses, this happens, as a rule, due to increased thermal expansion of the metal of the thin edge, which leads to its local warpage and the appearance of a gap between the parts, the thin edge overheats - a burn-out forms. In addition, the shift of the heat flux to a more massive part does not always provide a high-quality weld, since it is possible to fuse the welded edges. Therefore, when welding parts of different thicknesses, in order to obtain a stable result, it is more expedient to consider a butt joint with a flanging of the edges.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа сварки деталей разной толщины из разнородных металлов, который обеспечивает получение герметичных неразъемных соединений с повышенным качеством сварного шва.The problem to which the invention is directed is the development of a method for welding parts of different thicknesses from dissimilar metals, which provides sealed one-piece joints with high quality weld.

Технический результат, достигаемый при решении этой задачи, заключается в повышении прочности сварного шва за счет выполнения рациональной конструкции технологических буртов, обеспечении равномерного нагрева свариваемых деталей и исключении деформации сварного шва.The technical result achieved in solving this problem is to increase the strength of the weld due to the rational design of the technological collars, ensuring uniform heating of the welded parts and eliminating the deformation of the weld.

Для получения указанного технического результата в способе сварки деталей разной толщины в среде инертных газов, включающем формирование технологического бурта на толстостенной детали, сборку деталей в сварочном приспособлении, прихватку, сварку деталей, согласно изобретению формируют технологический бурт на тонкостенной детали, с высотой бурта в 3-4 раза больше толщины самой детали. Формируют бурт на толстостенной детали с высотой, равной высоте бурта тонкостенной детали, с толщиной, зависящей от коэффициента отражения свариваемых деталей по формуле S2=(1+Δ)·S1, где Δ=R2-R1, R1 - коэффициент отражения толстостенной детали, R2 - коэффициент отражения тонкостенной детали, S1 - толщина бурта тонкостенной детали, S2 - толщина бурта толстостенной детали. Сваривают детали из разнородных металлов лазерным лучом, при этом лазерный луч направляют на стык буртов свариваемых деталей.To obtain the specified technical result in a method of welding parts of different thicknesses in an inert gas environment, including the formation of a technological shoulder on a thick-walled part, assembly of parts in a welding fixture, tacking, welding of parts, according to the invention, a technological shoulder is formed on a thin-walled part, with a shoulder height of 3- 4 times the thickness of the part itself. A collar is formed on a thick-walled part with a height equal to the height of the collar of a thin-walled part, with a thickness depending on the reflection coefficient of the welded parts according to the formula S 2 = (1 + Δ) · S 1 , where Δ = R 2 -R 1 , R 1 is the coefficient reflection of a thick-walled part, R 2 is the reflection coefficient of a thin-walled part, S 1 is the thickness of the collar of a thin-walled part, S 2 is the thickness of the collar of a thick-walled part. Parts of dissimilar metals are welded with a laser beam, while the laser beam is directed to the joint of the collars of the parts to be welded.

Совокупность перечисленных существенных признаков обеспечивает получение технического результата - равномерный нагрев свариваемых деталей и снижение перегрева тонкостенной детали и деформации, а также исключение несплавлений и прожогов в сварном шве, следовательно, повышение прочности сварного шва.The combination of the essential features listed provides a technical result - uniform heating of the parts to be welded and reduction of overheating of the thin-walled part and deformation, as well as the elimination of fusion and burn-through in the weld, therefore, increasing the strength of the weld.

Перед сборкой поверхности контакта буртов можно подвергнуть ультразвуковой обработке в этиловом спирте. Этим очищают свариваемые поверхности от загрязнений, и таким образом исключают влияние адсорбированных атомов внешней среды на качество шва. Без загрязнений качество шва улучшается.Before assembling the contact surface, the collars can be sonicated in ethanol. This cleans the welded surfaces from contaminants, and thus excludes the influence of adsorbed atoms of the environment on the quality of the weld. Without contamination, the quality of the seam is improved.

Сборку выполнять можно с допущением зазора в стыке и смещений по высоте свариваемых буртов, не превышающих 10% от толщины тонкостенной детали. При этом обеспечивают плотный контакт свариваемых буртов, исключают образование воздушных полостей между буртами, наличие которых являются причиной прожога бурта тонкостенной детали. Отсутствие зазоров улучшает качество шва.Assembly can be performed with the assumption of a gap in the joint and displacements along the height of the welded collars, not exceeding 10% of the thickness of the thin-walled part. At the same time, they ensure tight contact of the welded collars, exclude the formation of air cavities between the collars, the presence of which is the cause of burn-through of the collar of a thin-walled part. The absence of gaps improves the quality of the seam.

Для того чтобы обеспечить возможность сварки разнородных металлов, в том числе в инертной среде, необходимо учитывать их теплофизические и физико-химические характеристики.In order to ensure the possibility of welding dissimilar metals, including in an inert environment, it is necessary to take into account their thermophysical and physico-chemical characteristics.

Для соединения тонкостенной и толстостенной деталей целесообразно применение способа сварки с минимальным тепловложением - лазерная или лазерная импульсная сварка.To connect thin-walled and thick-walled parts, it is advisable to use a welding method with minimal heat input - laser or pulsed laser welding.

Данный способ позволяет получить надежное соединение из разнородных металлов только при выдерживании указанных параметров буртов. Причем геометрические размеры буртов подобраны с учетом теплофизических свойств соединяемых металлов.This method allows to obtain a reliable connection of dissimilar metals only when maintaining the specified parameters of the collars. Moreover, the geometrical dimensions of the shoulders are selected taking into account the thermophysical properties of the metals being joined.

Краткое описание фигур чертежаBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показано поперечное сечение свариваемых деталей с выполненными технологическими буртами.In Fig.1 shows a cross section of the welded parts with made technological collars.

На фиг.2 показано соединение деталей перед сваркой.Figure 2 shows the connection of parts before welding.

На фиг.3 показано поперечное сечение сварного соединения М1+12Х18Н10Т.Figure 3 shows the cross section of the welded joint M1 + 12X18H10T.

На фиг.4 показано поперечное сечение сварного соединения НП2+12Х18Н10Т.Figure 4 shows the cross section of the welded joint NP2 + 12X18H10T.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

В качестве материала тонкостенной детали применяют медь марки M1 ГОСТ 1173-2006 и никель марки НП2 ГОСТ 2170-73.As the material of the thin-walled part, copper is used of the grade M1 GOST 1173-2006 and nickel grade NP2 GOST 2170-73.

Материал толстостенной детали - нержавеющая сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 4986-79.The material of the thick-walled part is stainless steel 12X18H10T GOST 4986-79.

Таким образом, в данной работе авторы рассматривают сварку деталей разной толщины из разнородных металлов в следующем сочетании: М1+12Х18Н10Т и НП2+12Х18Н10Т.Thus, in this work, the authors consider welding parts of different thicknesses from dissimilar metals in the following combination: M1 + 12X18H10T and NP2 + 12X18H10T.

На фиг.1 представлены тонкостенная деталь 1 и толстостенная деталь 2, на которых выполнены технологические бурты 3 и 4. В рассматриваемом варианте выполнения сварки геометрические размеры свариваемых деталей 1 и 2 весьма малы, поэтому для экспериментального подтверждения правильности предлагаемой сварной конструкции в качестве примера рассматривают импульсную лазерную сварку.Figure 1 shows a thin-walled part 1 and a thick-walled part 2, on which technological collars 3 and 4 are made. In the considered welding embodiment, the geometric dimensions of the parts to be welded 1 and 2 are very small, therefore, for the experimental confirmation of the proposed welded structure, the pulse is considered as an example laser welding.

Толщину бурта 4 детали 2 определяют по формуле: S2=(1+Δ)·S1, где Δ=R2-R1, R1 - коэффициент отражения детали 2, R2 - коэффициент отражения детали 1, S1 - толщина бурта 3 детали 1, S2 - толщина бурта 4 детали 2. Коэффициент отражения меди детали 1 составляет R2=0,91, часть энергии лазерного луча 5 отражается поверхностью детали 1. При этом поглощается меньше энергии лазерного луча 5 буртом 3 и он меньше нагревается. Коэффициент отражения нержавеющей стали меньше, чем у меди, Следовательно, бурт 4 поглощает больше энергии, чем бурт 3. Поэтому, для равномерного нагрева буртов 3 и 4 необходимо, чтобы толщина бурта 4 была больше толщины бурта 3. Поэтому, чтобы обеспечить равномерное расплавление буртов 3 и 4 свариваемых деталей 1 и 2, учитывают коэффициенты отражения свариваемых деталей 1 и 2.The thickness of the shoulder 4 of part 2 is determined by the formula: S 2 = (1 + Δ) · S 1 , where Δ = R 2 -R 1 , R 1 is the reflection coefficient of part 2, R 2 is the reflection coefficient of part 1, S 1 is the thickness collar 3 of part 1, S 2 - thickness of collar 4 of part 2. The reflection coefficient of copper of part 1 is R 2 = 0.91, part of the energy of the laser beam 5 is reflected by the surface of part 1. At the same time, less energy of the laser beam 5 is absorbed by collar 3 and it is less heats up. The reflection coefficient of stainless steel is less than that of copper. Therefore, collar 4 absorbs more energy than collar 3. Therefore, for uniform heating of collars 3 and 4, it is necessary that the thickness of collar 4 be greater than the thickness of collar 3. Therefore, to ensure uniform melting of collars 3 and 4 of the welded parts 1 and 2, take into account the reflection coefficients of the welded parts 1 and 2.

Импульсную лазерную сварку разнотолщинных деталей 1 и 2 осуществляют следующим образом. Формируют технологический бурт 3 высотой в 3-4 раза больше толщины детали 1. Формируют бурт 4 высотой, равной высоте бурта 3, толщиной, зависящей от коэффициента отражения свариваемых деталей 1 и 2 по формуле S2=(1+Δ)·S1.Pulse laser welding of different thickness parts 1 and 2 is as follows. A technological shoulder 3 is formed 3-4 times higher than the thickness of the part 1. A shoulder 4 is formed with a height equal to the height of the shoulder 3, with a thickness depending on the reflection coefficient of the welded parts 1 and 2 according to the formula S 2 = (1 + Δ) · S 1 .

Если толщина S2 бурта 4 детали 2 меньше толщины S1 бурта 3 детали 1, это приводит к неравномерному нагреву деталей 1 и 2 при сварке, следовательно, к отсутствию взаимного расплавления буртов 3 и 4 и формированию сварных швов 6 и 7 нестабильного качества.If the thickness S 2 of the collar 4 of the part 2 is less than the thickness S 1 of the collar 3 of the part 1, this leads to uneven heating of the parts 1 and 2 during welding, therefore, to the absence of mutual melting of the collars 3 and 4 and the formation of welds 6 and 7 of unstable quality.

Если высота бурта 3 детали 1 меньше 3-4 толщины самой детали 1, то материала бурта 3 недостаточно для формирования номинального сечения сварного шва 6 и образуются несплавления или подрезы, что может ухудшить качество сварного шва 6. Если же высота бурта 3 детали 1 больше 3-4 толщины самой детали 1, то происходит неполное расплавление бурта 3 с искажением формы сварного шва 6, так как образуется избыток материала для формирования сварного шва 6.If the height of the shoulder 3 of part 1 is less than 3-4 thicknesses of the part 1 itself, then the material of the shoulder 3 is not enough to form the nominal section of the weld 6 and fusion or undercuts will form, which may impair the quality of the weld 6. If the height of the shoulder 3 of part 1 is more than 3 -4 of the thickness of the part 1 itself, incomplete melting of the shoulder 3 occurs with a distortion in the shape of the weld 6, since an excess of material is formed to form the weld 6.

Форма бурта 4 объясняется тем, что необходимо уменьшить тепловое воздействие на деталь 2 при сварке и обеспечить более равномерный нагрев буртов 3 и 4.The shape of the shoulder 4 is explained by the fact that it is necessary to reduce the thermal effect on the part 2 during welding and to provide more uniform heating of the shoulders 3 and 4.

Перед сборкой поверхности контакта буртов 3 и 4 подвергают ультразвуковой обработке в этиловом спирте. Свариваемые детали 1 и 2 устанавливают в специальном сборочно-сварочном приспособлении, обеспечивают плотный контакт поверхностей буртов 3 и 4 таким образом, как это показано на фиг.2. При этом зазор и смещение свариваемых буртов 3 и 4 не превышает 10% от толщины детали 1. Сборочно-сварочное приспособление обеспечивает беспрепятственный доступ лазерного луча 5 и защитного газа в зону сварки. Для защиты в процессе сварки сварных швов 6, 7 (на фиг.3 и 4) от окисления используют инертный газ. Далее лазерный луч 5 направляют на стык буртов 3, 4 и осуществляют прихватку детали 1 с деталью 2 отдельными точками в нескольких местах, равноудаленных друг от друга. Прихватку выполняют на том же режиме, на котором затем выполняют сварку.Before assembling the contact surface, collars 3 and 4 are subjected to ultrasonic treatment in ethanol. Welded parts 1 and 2 are installed in a special assembly-welding fixture, provide tight contact of the surfaces of the shoulders 3 and 4 in such a way as shown in Fig.2. In this case, the gap and offset of the welded collars 3 and 4 does not exceed 10% of the thickness of the part 1. The assembly-welding fixture provides unhindered access of the laser beam 5 and the protective gas to the welding zone. Inert gas is used to protect during welding of the welds 6, 7 (in FIGS. 3 and 4) from oxidation. Next, the laser beam 5 is directed to the junction of the shoulders 3, 4 and carry out the tacking of part 1 with part 2 by separate points in several places equidistant from each other. The tack is performed in the same mode in which welding is then performed.

Сварку выполняют по стыку деталей 1 и 2. В процессе взаимодействия лазерного луча 5 со свариваемыми буртами 3 и 4 производят их нагрев и дальнейшее расплавление. Различие теплофизических свойств и коэффициентов отражения лазерного луча 5 компенсируют формой выполнения буртов 3, 4 и их геометрическими размерами. В результате сварные швы 6 и 7 формируют с равномерным оплавлением технологических буртов 3 и 4 свариваемых деталей 1 и 2.Welding is performed at the junction of parts 1 and 2. In the process of interaction of the laser beam 5 with the welded collars 3 and 4, they are heated and further melted. The difference in thermophysical properties and reflection coefficients of the laser beam 5 is compensated by the shape of the collars 3, 4 and their geometric dimensions. As a result, welds 6 and 7 are formed with uniform fusion of the technological collars 3 and 4 of the welded parts 1 and 2.

Как показано на фиг.3, металл шва 6 плотный, без дефектов. В сварном шве 6 происходит взаимное расплавление меди бурта 3 и нержавеющей стали бурта 4.As shown in figure 3, the metal of the seam 6 is dense, without defects. In the weld 6 there is a mutual melting of the copper collar 3 and stainless steel collar 4.

Как показано на фиг.4, более стабильное формирование сварного шва 7 наблюдается при соединении никеля бурта 3 с нержавеющей сталью бурта 4. Характерной особенностью микроструктуры сварного шва 7 является дендритное или, другими словами, литое строение. В околошовной зоне соединение имеет аустенитную структуру. Границы аустенитных зерен совпадают с границами первичных кристаллов. В сварном шве 7 благодаря высокой стабильности аустенитной структуры вторичная кристаллизация не наблюдается, так как после затвердевания сварной ванны фиксируется первичная структура. Вследствие этого обстоятельства металл шва 7 имеет более однородную структуру, не наблюдается появление внутренних напряжений, которые способствуют развитию микротрещин и, как правило, нарушению герметичности шва 7.As shown in FIG. 4, a more stable formation of the weld 7 is observed when nickel collar 3 is connected to stainless steel of collar 4. A characteristic feature of the microstructure of weld 7 is a dendritic or, in other words, cast structure. In the heat-affected zone, the compound has an austenitic structure. The boundaries of austenitic grains coincide with the boundaries of primary crystals. In the weld 7, due to the high stability of the austenitic structure, secondary crystallization is not observed, since after the solidification of the weld pool, the primary structure is fixed. As a result of this circumstance, the weld metal 7 has a more uniform structure, no internal stresses are observed that contribute to the development of microcracks and, as a rule, a violation of the tightness of the weld 7.

Практика показала, что, при соблюдении требований к сборке деталей 1, 2 и при выдерживании необходимых геометрических размеров буртов 3, 4, сварные швы 6, 7 имеют высокое качество.Practice has shown that, subject to the requirements for assembling parts 1, 2 and maintaining the required geometric dimensions of the collars 3, 4, the welds 6, 7 are of high quality.

Таким образом, выполнение бурта 3 на детали 1 и выполнение бурта 4 на детали 2 позволяет не только повысить стабильность качества сварных швов 6 и 7, но и обеспечить их герметичность. В результате проведенных экспериментов было подтверждено, что при импульсной лазерной сварке деталей 1 и 2 разной толщины из разнородных металлов происходит взаимное расплавление буртов 3 и 4. При этом сварные швы 6 и 7 герметичны, не имеют наружных и внутренних дефектов и дефектов микроструктуры.Thus, the implementation of the shoulder 3 on the part 1 and the implementation of the shoulder 4 on the part 2 can not only improve the quality stability of the welds 6 and 7, but also to ensure their tightness. As a result of the experiments, it was confirmed that during pulsed laser welding of parts 1 and 2 of different thicknesses from dissimilar metals, the collars 3 and 4 are mutually melted. In this case, the welds 6 and 7 are tight, do not have external and internal defects and microstructure defects.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Наиболее эффективно выглядит использование предложенного способа в силовых узлах конструкций ответственного назначения, где предъявляются высокие требования по обеспечению герметичности сварных соединений. То есть, там где в конструкции присутствует необходимость соединения деталей разной толщины, выполненных из разнородных металлов, и предъявляются 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 power nodes of critical structures, where high demands are made on ensuring the tightness of welded joints. That is, where in the design there is a need to connect parts of different thicknesses made of dissimilar metals, and increased demands are placed on the geometry of the product, in general, and on the quality of welds, in particular.

Предлагаемый вариант конструкции сварного соединения обеспечивает технический эффект, заключающийся в повышении качества сварных соединений.The proposed design of the welded joint provides a technical effect, which consists in improving the quality of welded joints.

В целом, рассмотренный вариант выполнения изобретения может быть реализован на существующем в настоящее время оборудовании с использованием имеющихся материалов. Это показывает его работоспособность и подтверждает промышленную применимость.In General, the considered embodiment of the invention can be implemented on existing equipment using existing materials. This shows its performance and confirms industrial applicability.

Claims (3)

1. Способ сварки деталей разной толщины из разнородных металлов в среде инертных газов, включающий формирование технологического бурта на толстостенной детали, сборку деталей в сварочном приспособлении, прихватку и сварку деталей, отличающийся тем, что формируют технологический бурт на тонкостенной детали с высотой бурта в 3 - 4 раза больше ее толщины, а бурт на толстостенной детали формируют с высотой, равной высоте бурта тонкостенной детали, и с толщиной, выбираемой в зависимости от коэффициента отражения свариваемых деталей по формуле S2=(1+Δ)·S1, где Δ=R2-R1, R1 - коэффициент отражения толстостенной детали, R2 - коэффициент отражения тонкостенной детали, S1 - толщина бурта тонкостенной детали, S2 - толщина бурта толстостенной детали, при этом детали сваривают лазерным лучом, который направляют на стык упомянутых буртов.1. A method of welding parts of different thicknesses from dissimilar metals in an inert gas environment, including forming a technological shoulder on a thick-walled part, assembling parts in a welding fixture, tacking and welding of parts, characterized in that they form a technological shoulder on a thin-walled part with a shoulder height of 3 - 4 times its thickness, and the shoulder on a thick-walled part is formed with a height equal to the height of the shoulder of a thin-walled part, and with a thickness selected depending on the reflection coefficient of the welded parts according to the formula S 2 = (1 + Δ) · S 1 , where Δ = R 2 -R 1 , R 1 is the reflection coefficient of a thick-walled part, R 2 is the reflection coefficient of a thin-walled part, S 1 is the thickness of the collar of a thin-walled part, S 2 is the thickness of the collar of a thick-walled parts, while the parts are welded with a laser beam, which is sent to the joint of the above-mentioned collars. 2. Способ сварки деталей по п.1, отличающийся тем, что перед сборкой поверхности контакта буртов подвергают ультразвуковой обработке в этиловом спирте.2. The method of welding parts according to claim 1, characterized in that before assembling the contact surface of the collars is subjected to ultrasonic treatment in ethanol. 3. Способ сварки деталей по п.1, отличающийся тем, что сборку выполняют с зазором в стыке и относительным смещением свариваемых буртов по высоте, не превышающем 10% толщины тонкостенной детали. 3. The method of welding parts according to claim 1, characterized in that the assembly is performed with a gap at the joint and a relative displacement of the welded collars in height not exceeding 10% of the thickness of the thin-walled part.
RU2013137994/02A 2013-08-13 2013-08-13 Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals RU2552823C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137994/02A RU2552823C2 (en) 2013-08-13 2013-08-13 Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137994/02A RU2552823C2 (en) 2013-08-13 2013-08-13 Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013137994A RU2013137994A (en) 2015-02-20
RU2552823C2 true RU2552823C2 (en) 2015-06-10

Family

ID=53282081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137994/02A RU2552823C2 (en) 2013-08-13 2013-08-13 Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552823C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718507C1 (en) * 2019-08-28 2020-04-08 Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» Method for fabrication of complex thin-walled welded article with thick-wall suspended elements

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU863234A1 (en) * 1979-01-29 1981-09-15 Предприятие П/Я В-8772 Method of automatic arc welding of different metals
SU745103A1 (en) * 1978-02-03 1990-06-15 Reznichenko V F Method of beam welding
US6060682A (en) * 1997-11-13 2000-05-09 Westbroek; Wido Overlapping joint for laser welding of tailored blanks
JP2003126978A (en) * 2001-10-18 2003-05-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd Method for butt welding of different thickness plate materials using laser
RU2458768C1 (en) * 2011-06-29 2012-08-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Method of making thin-wall axially-symmetric welded structure with thick-wall mounted elements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU745103A1 (en) * 1978-02-03 1990-06-15 Reznichenko V F Method of beam welding
SU863234A1 (en) * 1979-01-29 1981-09-15 Предприятие П/Я В-8772 Method of automatic arc welding of different metals
US6060682A (en) * 1997-11-13 2000-05-09 Westbroek; Wido Overlapping joint for laser welding of tailored blanks
JP2003126978A (en) * 2001-10-18 2003-05-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd Method for butt welding of different thickness plate materials using laser
RU2458768C1 (en) * 2011-06-29 2012-08-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Method of making thin-wall axially-symmetric welded structure with thick-wall mounted elements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718507C1 (en) * 2019-08-28 2020-04-08 Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» Method for fabrication of complex thin-walled welded article with thick-wall suspended elements

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013137994A (en) 2015-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2246144B1 (en) A method of high-powered laser beam welding of articles using a metallic shim produding from the surfaces of the articles ; Assembly therefore
US20180214983A1 (en) Method for laser welding aluminum workpieces
US10675712B2 (en) Hot cracking reduction in aluminum laser welding
CN108367391A (en) The laser spot welding of stacked aluminium workpiece
KR101638758B1 (en) Multi-electrode electrogas arc welding method for thick steel plates and multi-electrode electrogas arc circumferential welding method for steel pipes
RU2635123C1 (en) Dissimilar materials bonding with electronic beam technique
JP2007283356A (en) Method of manufacturing uoe steel pipe
JP5866790B2 (en) Laser welded steel pipe manufacturing method
RU2552823C2 (en) Method of welding parts with different thickness out of dissimilar metals
JP5949539B2 (en) Electrogas arc welding method
CN107073650B (en) Laser weld joint and its manufacturing method
US10201876B2 (en) Laser welding method, method for manufacturing welded body, method for manufacturing electrode for spark plug, and method for manufacturing spark plug
JP6003870B2 (en) Manufacturing method of forged steel pipe
JP6031227B2 (en) Welding method
Jassim Comparison of magnetic pulse welding with other welding methods
JP5724294B2 (en) Laser welded steel pipe manufacturing method
JP2012030237A (en) Welded joint structure of structural member and welding method used for the same
JP2017094382A (en) Laser welding joint
RU2572435C2 (en) Welding of different-diameter and different-depth parts
RU2697133C2 (en) Method of welding parts with coating using nonconsumable electrode
JP6885088B2 (en) Steel members with welded joints and their manufacturing methods
Geoffray et al. Laser micro-welding applied to target manufacturing
JP6897110B2 (en) Welding method for diffusion joints
Mazumder et al. Laser Beam Weld Design, Codes, and Quality Assessment
RU2568035C2 (en) Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys