RU2681067C1 - Способ электронно-лучевой сварки деталей - Google Patents
Способ электронно-лучевой сварки деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681067C1 RU2681067C1 RU2018101803A RU2018101803A RU2681067C1 RU 2681067 C1 RU2681067 C1 RU 2681067C1 RU 2018101803 A RU2018101803 A RU 2018101803A RU 2018101803 A RU2018101803 A RU 2018101803A RU 2681067 C1 RU2681067 C1 RU 2681067C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- joint
- welded
- welding
- electron beam
- Prior art date
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 241001016380 Reseda luteola Species 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102220504526 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase subunit 4_V23K_mutation Human genes 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/10—Non-vacuum electron beam-welding or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области изготовления сосудов, работающих под давлением. Способ электронно-лучевой сварки деталей включает разделку свариваемых кромок деталей под сварку с выполнением с наружной стороны соединяемых деталей ориентира, установку деталей встык по свариваемым кромкам, наведение электронного луча на упомянутый ориентир с расположением его оси в плоскости стыка деталей и одновременное расплавление электронным лучом свариваемых кромок деталей. Ориентир выполняют в виде фаски глубиной 1,0÷1,5 мм с углом раскрытия от 10 до 12° для визуального совмещения электронного луча со свариваемым стыком. С внутренней стороны каждой соединяемой детали выполняют уступ высотой и шириной равной соответственно 0,1÷0,2 и 0,04÷0,08 от толщины стыка. Для оценки качества соединения по всему сечению и выявления непровара проводят рентгенографический контроль через две стенки. Техническим результатом является снижение трудоемкости подготовки кромок под сварку, исключение пропуска таких дефектов, как непровар при рентгенографическом методе контроля и повышение качества сварных соединений. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области изготовления сосудов, работающих под давлением, и может быть использовано при соединении электроннолучевой сваркой титановых шаробаллонов.
Известен способ формирования стыка деталей большой толщины из титановых сплавов при электронно-лучевой сварке, включающий образование из припуска одной из деталей, удаляемой при механической обработке после сварки, подкладки, при этом с обратной стороны подкладки напротив стыка выполняют риску глубиной 0,004-^0,006 от толщины стыка, по которой визуально оценивают отсутствие непровара по выходу проплава (Патент №2527566, МПК В23К 15/00).
Недостатком данного способа является применение удаляемой механически после сварки подкладки, что невозможно выполнить в замкнутой полости шаробаллона. При этом глубина риски 0,004÷0,006 от толщины стыка является недостаточной для обеспечения выявления непровара при просвечивании через две стенки. (Разрешающая способность рентгенографического метода составляет ~2% от толщины просвечиваемого металла).
Наиболее близким аналогом является способ электронно-лучевой сварки деталей, включающий разделку свариваемых кромок деталей под сварку с выполнением на одной детали с наружной стороны присадочного выступа с ориентиром (Патент №2635637 С1, МПК В23К 15/00).
Недостатками указанного способа являются:
- значительная трудоемкость механической обработки присадочного выступа, включающего токарную и фрезерную обработку;
- выполнение ориентира для электронного луча, который необходимо совмещать с плоскостью стыка, что является критичными параметрами, определяющими качество сварки;
- отсутствие зазора между свариваемыми кромками снижает возможность выявления непровара в корневой части сварного соединения в виду значительных сжимающих напряжений после сварки, создающих зазор в непроваре от 2 мкм до 15 мкм, что не позволяет видеть его рентгенографическим методом.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является снижение трудоемкости подготовки кромок под сварку, исключение пропуска таких дефектов, как непровар при рентгенографическом методе контроля и повышение качества сварных соединений в части таких дефектов, как корневые несплавления, занижение сварного шва с лицевой стороны.
Данный технический результат достигается тем, что в способе электронно-лучевой сварки деталей, включающем разделку свариваемых кромок деталей под сварку с выполнением с наружной стороны соединяемых деталей ориентира, установку деталей встык по свариваемым кромкам, наведение электронного луча на упомянутый ориентир с расположением его оси в плоскости стыка деталей и одновременное расплавление электронным лучом свариваемых кромок деталей. А согласно изобретению с внутренней стороны каждой соединяемой детали выполняют уступ, высотой и шириной равной соответственно 0,1÷0,2 и 0,04÷0,08 от толщины стыка, предназначенный для оценки качества соединения по всему сечению и обеспечения проведения рентгенографического метода контроля через две стенки с выявлением непровара в случае отклонения электронного луча, при этом ориентир выполняют в виде фаски, глубиной 1,0÷1,5 мм с углом раскрытия от 10 до 12° для визуального совмещения электронного луча со свариваемым стыком.
На фиг. 1 приведена конструкция стыка свариваемых деталей.
На фиг. 2 и фиг. 3 показана выноска А и В фиг. 1.
Оптимальные параметры фаски определены эмпирическим путем в результате многочисленных экспериментов, в которых эти параметры изменялись. Предлагаемые параметры фаски позволяют обеспечить визуальное совмещение электронного луча со стыком и не допускать занижение сварного шва с лицевой стороны.
Оптимальные параметры (высота - Н и ширина - h) уступов с внутренней стороны деталей (фиг. 1) определены с учетом формирования при сборке корневой канавки 4 (фиг. 3) по линии разъема однозначно выявляемой рентгеноконтролем в пределах его разрешающей способности (согласно ОСТ92-1611) и ширины корневого валика, получаемого при сварке. Подбор выполнен с проведением многочисленных экспериментов. Предлагаемые значения геометрии свариваемых кромок позволяют обеспечить бездефектное формирование корневого валика и выявление непровара при нештатных отклонениях электронного луча от стыка деталей.
Способ осуществляют следующим образом.
Детали 1 и 2 с подготовленными кромками собирают (фиг. 1) с обеспечением минимального зазора и смещения кромок, затем фиксируют прихватками с наружной стороны способом ручной аргонодуговой сварки в камере с контролируемой атмосферой. Сборочную единицу монтируют в электронно-лучевой установке ЭЛУ-10, при этом ориентир находится в нижнем положении для последующего наведения вертикального луча в плоскость стыка деталей. Ориентир выполняют в виде фаски 3, глубиной b (1,0÷4,5 мм) с углом раскрытия α (от 10° до 12°) для визуального совмещения электронного луча со свариваемым стыком.
Ширину h и высоту Н уступа выполняют соответственно 0,1÷0,2 и 0,04÷0,08 от толщины стыка S. Наведение луча на стык выполняют по углублению, сформированному симметричными фасками 3 на наружной поверхности соединения (фиг. 2). Таким образом, обеспечение точности настройки электронного луча на плоскость стыка позволяет исключить непровары по линии разъема, обусловленные неточной настройкой электронного луча. Сварку соединения ведут в несколько проходов, для стабильного формирования корневого прохода выполняют прогревающие проходы. Формирующий соединение проход выполняют со сквозным проплавлением, в силу особенностей жидкотекучести расплавленной сварочной ванны титана и его сплавов, корневой валик свободно формируется, перекрывая канавку с гарантированным сплавлением стыкуемых кромок обеих деталей по внутреннему контуру сварного соединения. Формирование усиления сварного соединения выполняют разглаживающим проходом, обеспечивающим плавный переход к основному материалу. При смещении луча от линии разъема в зоне корневого прохода проплав формируется не перекрывая корневую канавку 4, и образуется непровар. Корневая канавка 4 расширяет и углубляет линию непровара, что позволяет выявить его при проведении рентгеноконтроля.
При изготовлении сборочных единиц с предложенным техническим решением получено качественное сварное соединение, соответствующее требованиям I категории ОСТ 92-1114-80.
Заявленный способ электронно-лучевой сварки позволяет обеспечить качество сварного соединения по всему сечению, обеспечивает проведение рентгенографического метода контроля через две стенки с выявлением непровара, что особенно актуально при сварке закрытых сосудов и невозможности доработки дефектов со стороны корня шва.
Claims (1)
- Способ электронно-лучевой сварки деталей, включающий разделку свариваемых кромок деталей под сварку с выполнением с наружной стороны соединяемых деталей ориентира, установку деталей встык по свариваемым кромкам, наведение электронного луча на упомянутый ориентир с расположением его оси в плоскости стыка деталей и одновременное расплавление электронным лучом свариваемых кромок деталей, отличающийся тем, что ориентир выполняют в виде фаски глубиной 1,0÷1,5 мм с углом раскрытия от 10 до 12° для визуального совмещения электронного луча со свариваемым стыком, а с внутренней стороны каждой соединяемой детали выполняют уступ с высотой и шириной равной соответственно 0,1÷0,2 и 0,04÷0,08 от толщины стыка, при этом после сварки осуществляют оценку качества соединения по всему сечению путем рентгенографического контроля через две стенки для выявления непровара.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101803A RU2681067C1 (ru) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Способ электронно-лучевой сварки деталей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101803A RU2681067C1 (ru) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Способ электронно-лучевой сварки деталей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681067C1 true RU2681067C1 (ru) | 2019-03-01 |
Family
ID=65632924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018101803A RU2681067C1 (ru) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Способ электронно-лучевой сварки деталей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681067C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4396820A (en) * | 1980-07-21 | 1983-08-02 | Manfred Puschner | Method of making a filled electrode for arc welding |
| SU1278153A1 (ru) * | 1985-04-22 | 1986-12-23 | Предприятие П/Я А-1147 | Способ сварки плавлением алюминиевых сплавов |
| RU2085347C1 (ru) * | 1995-06-20 | 1997-07-27 | Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники | Способ электронно-лучевой сварки труб |
| RU2285599C1 (ru) * | 2005-03-31 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" | Способ электронно-лучевой сварки труб |
| RU2527566C1 (ru) * | 2013-01-30 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ формирования стыка деталей большой толщины из титановых сплавов, соединяемых электронно-лучевой сваркой |
| RU2635637C1 (ru) * | 2016-05-16 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Способ электронно-лучевой сварки деталей |
-
2018
- 2018-01-17 RU RU2018101803A patent/RU2681067C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4396820A (en) * | 1980-07-21 | 1983-08-02 | Manfred Puschner | Method of making a filled electrode for arc welding |
| SU1278153A1 (ru) * | 1985-04-22 | 1986-12-23 | Предприятие П/Я А-1147 | Способ сварки плавлением алюминиевых сплавов |
| RU2085347C1 (ru) * | 1995-06-20 | 1997-07-27 | Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники | Способ электронно-лучевой сварки труб |
| RU2285599C1 (ru) * | 2005-03-31 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" | Способ электронно-лучевой сварки труб |
| RU2527566C1 (ru) * | 2013-01-30 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ формирования стыка деталей большой толщины из титановых сплавов, соединяемых электронно-лучевой сваркой |
| RU2635637C1 (ru) * | 2016-05-16 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Способ электронно-лучевой сварки деталей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2588930C2 (ru) | Способ формирования подводного трубопровода при его прокладке | |
| CN104708172B (zh) | 振动筛箱形梁角接接头单面j形坡口全熔透焊接方法 | |
| US20010007331A1 (en) | One-side welding method for steel structure | |
| CN109732210B (zh) | 一种振镜激光-热丝复合管道自动焊接方法及其装置 | |
| US20140124489A1 (en) | Hybrid Welding Method of Laser Welding and Arc Welding for T-Joint | |
| DK2954969T3 (en) | MULTI-ELECTRODE ELECTROGAS ELECTROGAS WELDING PROCEDURE FOR THICK STEEL PLATES AND MULTI-ELECTRODE ELECTROGAS PERFERENCE ARC WELDING PROCEDURE FOR STEEL | |
| RU2635637C1 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки деталей | |
| RU2681067C1 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки деталей | |
| RU2285599C1 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки труб | |
| CN107378203A (zh) | 箱型柱的焊接方法 | |
| RU2527566C1 (ru) | Способ формирования стыка деталей большой толщины из титановых сплавов, соединяемых электронно-лучевой сваркой | |
| JP4041827B2 (ja) | レ形２段開先ガスシールドアーク溶接方法及びレ形２段開先専用ゲージ | |
| RU2407616C2 (ru) | Способ обработки металлических труб с v-образным срезом для соединения в трубопровод, металлические трубы, комбинированная сварка в одной сварочной ванне лазером и электрической дугой | |
| US20210346987A1 (en) | Crack repair method | |
| JPH0140714B2 (ru) | ||
| RU2668648C2 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки конструкций | |
| JPH06198472A (ja) | 高速レーザ溶接法 | |
| RU2644491C2 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки кольцевых соединений титановых сплавов | |
| US9545693B2 (en) | Consumable insert for welding | |
| JP2019011627A (ja) | 鋼管杭用の接合部材 | |
| CN106624321A (zh) | 一种双层筒体结构空气导管电子束焊对接接头结构 | |
| RU2298465C1 (ru) | Способ сварки | |
| RU2766615C1 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки тонкостенных трубчатых деталей | |
| KR101091425B1 (ko) | 필렛 이음부의 편면 하이브리드 용접 방법 | |
| JP2017030004A (ja) | 配管溶接方法および溶接組立て構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20191218 |