RU2561617C2 - Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561617C2 RU2561617C2 RU2013150316/02A RU2013150316A RU2561617C2 RU 2561617 C2 RU2561617 C2 RU 2561617C2 RU 2013150316/02 A RU2013150316/02 A RU 2013150316/02A RU 2013150316 A RU2013150316 A RU 2013150316A RU 2561617 C2 RU2561617 C2 RU 2561617C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- air
- heated
- arc welding
- engineering
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу дуговой сварки в защитных газах изделий из алюминиевого сплава и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов в авиационной промышленности, в машиностроении, судостроении, атомной энергетике и других отраслях. Свариваемое изделие помещают в климатическую камеру, в которой до начала и в течение всего процесса сварки поверхность изделия обдувают потоком подогретого воздуха со скоростью 0,02 до 0,5 метров в секунду, независимо от скорости истечения защитного газа в процессе сварки. При этом подаваемый воздух подогревают до температуры, превышающей температуру поверхности свариваемого изделия не менее чем на 2˚C. Изобретение позволяет уменьшить порообразование в сварных швах при дуговой сварке алюминия и алюминиевых сплавов посредством удаления с поверхности сорбированной влаги. 3 ил.
Description
Изобретение относится к способам дуговой сварки соединений из алюминия и алюминиевых сплавов и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов в авиационной промышленности, в машиностроении, судостроении, атомной энергетике и других отраслях.
Известен способ дуговой сварки деталей из алюминиевых сплавов (Патент №2018425 РФ). Сущность данного изобретения заключается в том, что детали из алюминиевых сплавов собирают встык без зазора. Сварку ведут на оставшейся подкладке в виде оксидной пленки. Перед сваркой свариваемые кромки со стороны корня шва подвергают нагреву до оплавления слоев металла, прилегающих к оксидной пленке, при этом ширину зоны оплавления берут в 1,3-1,5 раза больше ширины зоны проплава при последующей сварке. Сварку ведут на режиме, при котором высота проплава соответствует толщине оксидной пленки.
Однако сборка деталей встык без зазора, снижает степень его применяемости. Кроме того, исходя из описания данного способа при выполнении сварки крайне трудно обеспечить высоту проплава, равную толщине оксидной пленки, что ограничивает режимы сварки, т.к. в случае проплавления оксидная пленка попадает в сварной шов, что приводит к появлению пористости, а предварительный нагрев свариваемых кромок со стороны корня шва увеличивает трудоемкость.
При проведении патентных исследований среди известных технических решений заявитель не обнаружил технических решений с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого решения, поэтому совокупность упомянутых существенных признаков позволяет достичь поставленных задач.
Задачей изобретения является решение проблемы пористости при дуговой сварке алюминия и алюминиевых сплавов для конструкций любой сложности и конфигурации.
Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение порообразования в сварных швах при дуговой сварке алюминия и алюминиевых сплавов посредством удаления с поверхности сорбированной на ней влаги.
Для достижения технического результата свариваемое изделие помещают в климатическую камеру, в которой до начала и в течении всего процесса сварки поверхность изделия обдувают потоком подогретого воздуха со скоростью от 0,02 до 0,5 м/с, независимо от скорости истечения защитного газа в процессе сварки, при этом подаваемый воздух подогревают до температуры, превышающей температуру поверхности свариваемого изделия не менее чем на 2°C.
На фиг. 1 схематично представлен один из возможных вариантов реализации заявляемого способа дуговой сварки, включающий в себя климатическую камеру 1, свариваемую конструкцию 2, приспособление 3 для установки свариваемой конструкции 2, сварочную горелку 4. Климатическая камера 1 состоит из корпуса 5, калорифера 6, проемов для рук 7, смотрового окна 8.
Способ осуществляется следующим образом. Сварку проводят, предварительно поместив конструкцию 2 в климатическую камеру 1 на приспособление 3. Далее в климатическую камеру 1 от начала до конца процесса сварки подается подогреваемый воздух при помощи калорифера 6. Сварку проводят на традиционных режимах, используя проемы для рук 7, смотровое окно 8 и сварочную горелку 4. Избыточный воздух, подаваемый в камеру 1, свободно выходит, не создавая избыточного давления и не нарушая условия струйной защиты дуги инертным газом.
Положительный эффект сварки заключается в том, что в процессе самой сварки происходит удаление с поверхности алюминиевых сплавов сорбированной на ней влаги по принципу работы сушильных аппаратов, что обеспечивает отсутствие пор в сварных швах. Процесс осушки описывается i-d диаграммой, называемой диаграммой Молье. Внешний вид диаграммы представлен на фиг.2, где i - энтальпия, d - влагосодержание, φ -относительная влажность воздуха.
Процесс, происходящий при заявляемом способе сварки, показан на фиг.3. Исходное состояние воздуха на поверхности пленки представлено точкой А, состояние этого же воздуха, нагретого на величину температуры ΔT, соответствует точке В (влагосодержание d то же, а относительная влажность φ уже ниже). Энтальпия нагретого окружающего воздуха (точка B) при этом превышает энтальпию воздуха в точке A. Далее по мере повышения температуры на поверхности пленки до температуры в точке В происходит испарение влаги с поверхности пленки за счет разности относительной влажности точек A и B. Испарение влаги требует затрат энергии, что при сохранении энтальпии предварительно подогретого воздуха приводит к снижению его температуры до точки C. В результате этого процесса влагосодержание предварительно подогретого воздуха увеличилось на величину Δd. Общее количество удаленной с поверхности влаги за единицу времени будет соответствовать произведению расхода воздуха на величину увеличения влагосодержания (Δd).
Таким образом, путем анализа процессов влагопереноса, происходящих в атмосфере окружающего воздуха, установлено, что условием максимального разложения гидридов на поверхности алюминия до его расплавления является поступление окружающего воздуха с более высокой энтальпией (более высокой температурой, чем температура тела, испаряющего влагу, в нашем случае это - поверхностная пленка). Если непрерывные поступления более теплого и сухого воздуха до начала сварки алюминия не происходят, то условия разложения гидридов и испарения влаги с поверхности ухудшаются. Еще хуже распад гидридов будет происходить, если до начала сварки на поверхность изделия из алюминия будет поступать окружающий воздух с меньшей энтальпией, чем энтальпия воздуха на поверхности пленки.
Для полной оценки влияния влажности окружающего воздуха на состояние поверхности сплава (его влагосодержание) необходимо знать помимо его температуры (Т) и влажности (φ) еще и скорость (υ) воздушных потоков и разницу энтальпий (температур) воздуха (Δi) на поверхности пленки и поступающего воздуха.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить качественные конструкции из алюминиевых сплавов, к сварным соединениям которых предъявляются повышенные требования к содержанию пор в литом металле сварного шва.
Claims (1)
- Способ дуговой сварки в защитных газах изделий из алюминиевого сплава, отличающийся тем, что свариваемое изделие помещают в климатическую камеру, в которой до начала и в течение всего процесса сварки поверхность изделия обдувают потоком подогретого воздуха со скоростью 0,02 до 0,5 метров в секунду, независимо от скорости истечения защитного газа в процессе сварки, при этом подаваемый воздух подогревают до температуры, превышающей температуру поверхности свариваемого изделия не менее чем на 2˚C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013150316/02A RU2561617C2 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013150316/02A RU2561617C2 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013150316A RU2013150316A (ru) | 2015-05-20 |
RU2561617C2 true RU2561617C2 (ru) | 2015-08-27 |
Family
ID=53283768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013150316/02A RU2561617C2 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2561617C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU333228A1 (ru) * | Ордена Ленина , Трудового Красного Знаменн Институт электросварки | |||
FR2060408A1 (ru) * | 1969-09-04 | 1971-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
RU2254214C1 (ru) * | 2003-12-29 | 2005-06-20 | Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ дуговой сварки алюминия и его сплавов неплавящимся электродом |
RU2275970C2 (ru) * | 2000-09-13 | 2006-05-10 | Акцо Нобель Н.В. | Грунтовочное покрытие для стали |
-
2013
- 2013-11-13 RU RU2013150316/02A patent/RU2561617C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU333228A1 (ru) * | Ордена Ленина , Трудового Красного Знаменн Институт электросварки | |||
FR2060408A1 (ru) * | 1969-09-04 | 1971-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
RU2275970C2 (ru) * | 2000-09-13 | 2006-05-10 | Акцо Нобель Н.В. | Грунтовочное покрытие для стали |
RU2254214C1 (ru) * | 2003-12-29 | 2005-06-20 | Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ дуговой сварки алюминия и его сплавов неплавящимся электродом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013150316A (ru) | 2015-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Characteristics analysis of droplet transfer in laser-MAG hybrid welding process | |
Huang | Characterization of dilution action in laser-induction hybrid cladding | |
Ribic et al. | Problems and issues in laser-arc hybrid welding | |
Qian et al. | Effects of Fe—Al intermetallic compounds on interfacial bonding of clad materials | |
Li et al. | A study of narrow gap laser welding for thick plates using the multi-layer and multi-pass method | |
Cai et al. | Influence of laser on the droplet behavior in short-circuiting, globular, and spray modes of hybrid fiber laser-MIG welding | |
CN103753022A (zh) | 采用双激光器对金属材料实施激光焊接的方法 | |
JP2016537201A5 (ru) | ||
CN106077954A (zh) | 一种非熔透激光焊接方法 | |
CN103878470B (zh) | 一种钛合金与镍合金异种材料的钨极氩弧焊工艺 | |
CN104400237A (zh) | 一种多物理场辅助异种金属材料的焊接方法 | |
Ning et al. | Analysis of microstructure and mechanical strength of lap joints of TZM alloy welded by a fiber laser | |
Mei et al. | Comparative analysis on overlap welding properties of fiber laser and CO2 laser for body-in-white sheets | |
Cheng et al. | Investigation on in-situ laser cladding 5356 aluminum alloy coating on 5052 aluminum alloy substrate in water environment | |
RU2561617C2 (ru) | Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов | |
CN103898502B (zh) | 涡轮叶片叶冠激光熔覆硬质合金涂层的方法 | |
CN102744503B (zh) | 一种气体输送活性剂的钨极氩弧焊接方法 | |
CN106270872A (zh) | 一种真空‑感应复合钎焊方法 | |
Yu et al. | Pulsed laser welding and microstructure characterization of dissimilar brass alloy and stainless steel 308 joints | |
CN102785002B (zh) | 轧机压下螺杆表面铝青铜堆焊工艺 | |
Weller et al. | Temperature controlled laser joining of aluminum to galvanized steel | |
CN104148760B (zh) | 一种黄铜制品的钎焊方法 | |
CN106735908B (zh) | 一种军用发射架的激光焊接方法 | |
Keles et al. | Laser cutting process: Influence of workpiece thickness and laser pulse frequency on the cut quality | |
Aiqin et al. | Characteristics of keyhole and molten pool during laser welding of TC4 Ti-alloy |