RU2789951C1 - Method for pulsed arc welding of an aluminium-magnesium alloy with a melting electrode - Google Patents

Method for pulsed arc welding of an aluminium-magnesium alloy with a melting electrode Download PDF

Info

Publication number
RU2789951C1
RU2789951C1 RU2021131214A RU2021131214A RU2789951C1 RU 2789951 C1 RU2789951 C1 RU 2789951C1 RU 2021131214 A RU2021131214 A RU 2021131214A RU 2021131214 A RU2021131214 A RU 2021131214A RU 2789951 C1 RU2789951 C1 RU 2789951C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
parts
welded
sections
carried out
Prior art date
Application number
RU2021131214A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Аркадьевич Бельков
Юрий Васильевич Шагалкин
Дмитрий Николаевич Иошкин
Роман Андреевич Ильин
Михаил Сергеевич Тарасов
Георгий Петрович Юркин
Виталий Михайлович Шишменцев
Сергей Геннадьевич Замесин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госорпорация "Росатом")
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госорпорация "Росатом") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госорпорация "Росатом")
Application granted granted Critical
Publication of RU2789951C1 publication Critical patent/RU2789951C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: welding.
SUBSTANCE: invention can be used for mechanised arc welding of parts made of an aluminium-magnesium alloy with a thickness of more than 100 mm with a melting electrode in an inert gas. The welded edges are formed with an X-shaped profile. Each edge comprises a central linear section connected by arcuate sections with inclined linear sections. Each of the inclined linear sections of the edge profile is made with an additional bevel with an angle of inclination less than the angle of inclination of said linear section, and the central linear section is made with a chamfer. Prior to welding the root run, removable lining is installed on the side of the chamfers of the central linear sections. Multi-pass welding is performed on each side of the groove. The parts being welded are assembled on a positioner providing consecutive reorientation of the parts in the process of welding when performing welding passes. Welding is performed with preheating and simultaneous heating of the welding zone.
EFFECT: creation of a vacuum-tight welded joint of the parts with minimal deformation thereof and maintaining of the exact geometric parameters of the parts after welding.
4 cl, 3 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Данная технология сварки относится к областям машиностроения и электромашиностроения, предназначена для механизированной дуговой сварки плавящимся электродом (МАДП/GMAW) в инертном газе и может быть использована для вакуумно-плотной сварки деталей.This welding technology belongs to the fields of mechanical engineering and electrical engineering, is intended for mechanized arc welding with a consumable electrode (MAMA/GMAW) in an inert gas and can be used for vacuum-tight welding of parts.

Известен способ дуговой сварки плавящимся электродом в защитном газе стыковых соединений алюминиевых сплавов большой толщины, при котором выполняют Х-образную разделку свариваемых кромок с двусторонним симметричным криволинейным скосом - тип С26 (Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. - Основные типы, конструктивные элементы и размеры. ГОСТ 14806-80. М: Издательство стандартов. 1980. С. 18). Разделка кромок под сварку предусматривает притупление размером не менее 8 мм и радиус закругления равный 10 мм при угле раскрытия кромок 15°.A known method of gas-shielded consumable electrode arc welding of butt joints of aluminum alloys of large thickness, in which an X-shaped groove of the edges to be welded with a bilateral symmetrical curvilinear bevel is performed - type C26 (Arc welding of aluminum and aluminum alloys in inert gases. Welded joints. - Main types , Structural Elements and Dimensions, GOST 14806-80, Moscow: Publishing House of Standards, 1980, p. 18). Cutting edges for welding provides for a blunting of at least 8 mm in size and a rounding radius of 10 mm at an edge opening angle of 15 °.

Недостатком способа является то, что при сварке больших толщин отсутствует свободный доступ сварочной горелки к свариваемым кромкам, вследствие чего сварщик не может полноценно контролировать процесс сварки: увеличивается вылет электродной проволоки, что приводит к блужданию дуги по кромкам и неполному их проплавлению. Последующее удаление корня шва и заполнение образовавшейся разделки присадочным металлом не гарантирует исключение непроваров в центральной части сварного соединения, что является недопустимым, так как приводит к снижению качественных характеристик сварных соединений.The disadvantage of this method is that when welding large thicknesses, there is no free access of the welding torch to the welded edges, as a result of which the welder cannot fully control the welding process: the electrode wire stickout increases, which leads to the arc wandering along the edges and their incomplete penetration. The subsequent removal of the weld root and filling the groove formed with filler metal does not guarantee the elimination of lack of penetration in the central part of the welded joint, which is unacceptable, as it leads to a decrease in the quality characteristics of the welded joints.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминиевых сплавов (патент РФ №2553769. МПК В23K 9/09, В23K 33/00. В23K 103/10, опубликован 26.06.2015 Бюл. №17). Формируют X-образный профиль свариваемых кромок и выполняют многопроходную сварку с утолщением шва. Каждая из кромок содержит центральный линейный участок, соединенный дугообразными участками с наклоненными линейными наружными участками. Дугообразный участок выполняют радиусом R=(0,30÷0,50)β, толщину центрального линейного участка выполняют в пределах с=(0,05÷0,10)β, где β - толщина свариваемых кромок.Closest to the claimed solution is a method of pulsed arc welding with a consumable electrode of aluminum alloys (RF patent No. 2553769. IPC B23K 9/09, B23K 33/00. B23K 103/10, published 06/26/2015 Bull. No. 17). An X-shaped profile of the edges to be welded is formed and multi-pass welding with a thickening of the seam is performed. Each of the edges contains a central linear section connected by arcuate sections with inclined linear outer sections. The arcuate section is made with a radius R=(0.30÷0.50)β, the thickness of the central linear section is performed within c=(0.05÷0.10)β, where β is the thickness of the welded edges.

Недостатком данного решения является то, что при сварке деталей большой толщины из алюминиевого-магниевого сплава, с учетом заданных параметров разделки кромок, площадь сечения сварного шва достигает таких значений, при которых происходит увеличение расхода присадочного металла, увеличение тепловложений, увеличение количества сварных проходов, которые способствуют появлению остаточных деформаций, несплавлений, непроваров, трещин и пор.The disadvantage of this solution is that when welding parts of large thickness from an aluminum-magnesium alloy, taking into account the specified parameters for cutting edges, the cross-sectional area of the weld reaches such values at which there is an increase in the consumption of filler metal, an increase in heat input, an increase in the number of weld passes, which contribute to the appearance of residual deformations, non-fusion, lack of penetration, cracks and pores.

Задачей заявляемою способа является оптимизация геометрических параметров разделки кромок при сварке крупногабаритных деталей из алюминиевого-магниевого сплава с целью получения качественного вакуумно-плотного сварного соединения.The objective of the claimed method is to optimize the geometric parameters of cutting edges when welding large-sized aluminum-magnesium alloy parts in order to obtain a high-quality vacuum-tight welded joint.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:When using the invention, the following technical result is achieved:

- получение вакуумно-плотного сварного соединения;- obtaining a vacuum-tight welded joint;

- минимизация деформаций свариваемых деталей в процессе сварки;- minimization of deformations of welded parts during welding;

- обеспечение точных геометрических параметров свариваемых деталей после сварки;- ensuring the exact geometric parameters of the parts to be welded after welding;

- осуществление сварки крупногабаритных деталей.- Welding of large parts.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата заявляется способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминиево-магниевого сплава, включающий формирование Х-образного профиля свариваемых кромок. Каждая из кромок содержит центральный линейный участок, соединенный дугообразными участками с наклонными линейными участками. Способ включает выполнение многопроходной сварки с утолщением шва. Каждый из наклонных линейных участков выполняют с дополнительными скосами, при этом углы наклона этих скосов выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей. На центральном линейном участке выполняют фаску. Свариваемые детали устанавливают на позиционер, а перед сваркой корневого прохода производят установку съемной подкладки со стороны фасок центральных линейных участков. Сварные проходы выполняют по заданному алгоритму с последовательной переориентацией свариваемых деталей. Съемную подкладку выполняют из материала с температурой плавления выше, чем у свариваемых деталей. Сварку осуществляют с предварительным и сопутствующим подогревом зоны сварки. При сварке крупногабаритных деталей процесс ведут при tвозд.=20…30°C и относительной влажности воздуха 50-65%.To solve this problem and achieve a technical result, a method is claimed for pulsed arc welding with a consumable electrode of an aluminum-magnesium alloy, including the formation of an X-shaped profile of the welded edges. Each of the edges contains a central linear section connected by arcuate sections with inclined linear sections. The method includes performing multi-pass welding with thickening of the seam. Each of the inclined linear sections is made with additional bevels, while the angles of inclination of these bevels are chosen depending on the thickness of the parts to be welded. A chamfer is performed on the central linear section. The parts to be welded are installed on the positioner, and before welding the root pass, a removable lining is installed from the side of the chamfers of the central linear sections. Welded passes are performed according to a given algorithm with sequential reorientation of the parts to be welded. The removable lining is made of a material with a melting point higher than that of the parts to be welded. Welding is carried out with preliminary and concomitant heating of the welding zone. When welding large parts, the process is carried out at t air. =20…30°C and relative air humidity 50-65%.

Выполнение каждого из наклонных линейных участков с дополнительными скосами и выбор угла наклона этих скосов, в зависимости от толщины свариваемых деталей, позволяет выполнить сварку крупногабаритных деталей из алюминиевого-магниевого сплава, при этом получить вакуумно-плотное сварное соединение и обеспечить точные геометрические параметры свариваемых деталей после сварки. За счет достижения оптимальной площади сечения сварного шва, сравнительно небольшого количества сварных проходов, уменьшается возможность появления остаточных деформаций, несплавлений, непроваров, трещин и пор.The execution of each of the inclined linear sections with additional bevels and the choice of the angle of inclination of these bevels, depending on the thickness of the parts to be welded, makes it possible to weld large parts made of aluminum-magnesium alloy, while obtaining a vacuum-tight welded joint and ensuring accurate geometric parameters of the parts to be welded after welding. By achieving the optimal cross-sectional area of the weld, a relatively small number of weld passes, the possibility of residual deformations, non-fusion, lack of penetration, cracks and pores is reduced.

Выполнение фаски на центральном линейном участке позволяет достичь наилучшего формирования корневого прохода, соответственно и всего сварного шва. что способствует получению вакуумно-плотного сварного соединения.The execution of the chamfer in the central linear section allows you to achieve the best formation of the root pass, respectively, and the entire weld. which contributes to obtaining a vacuum-tight welded joint.

Установка свариваемых деталей на позиционер позволяет достичь (требуемых) точных геометрических параметров после сварки, за счет жесткой фиксации свариваемых деталей и их позиционирования между собой с высокой точностью под геодезическим контролем, а также данный позиционер позволяет производить сварку крупногабаритных деталей.Installing the parts to be welded on the positioner makes it possible to achieve (required) accurate geometric parameters after welding, due to the rigid fixation of the parts to be welded and their positioning among themselves with high accuracy under geodetic control, and this positioner also allows welding large-sized parts.

Установка съемной подкладки со стороны фасок центральных линейных участков перед сваркой корневою прохода препятствует вытеканию расплавленного материала при выполнении корневого прохода, обеспечивая тем самым наилучшее его формирование, соответственно и всего сварного шва, что способствует получению вакуумно-плотного сварного соединения.Installing a removable lining on the side of the chamfers of the central linear sections before welding the root pass prevents the molten material from flowing out during the root pass, thereby ensuring its best formation, respectively, of the entire weld, which contributes to obtaining a vacuum-tight welded joint.

Выполнение сварных проходов по заданному алгоритму с последовательной переориентацией свариваемых деталей обеспечивает достижение точных геометрических параметров свариваемых деталей после сварки за счет максимально плавного проплавления свариваемых деталей с двух сторон, соответственно деформации в данном случае минимальны.The execution of welded passes according to a given algorithm with sequential reorientation of the parts to be welded ensures the achievement of accurate geometric parameters of the parts to be welded after welding due to the smoothest possible penetration of the parts to be welded from both sides, respectively, the deformations in this case are minimal.

Применение съемной подкладки из материала с температурой плавления выше, чем у свариваемых деталей способствует беспрепятственному ее удалению после выполнения корневого прохода, а также обеспечению несплавления с материалом свариваемых деталей, тем самым обеспечивается наилучшее формирование корневого прохода.The use of a removable lining made of a material with a melting temperature higher than that of the welded parts contributes to its unhindered removal after the root pass is made, as well as ensuring non-fusion with the material of the welded parts, thereby ensuring the best formation of the root pass.

соответственно и всего сварного шва, что способствует получению вакуумно-плотного сварного соединения.respectively, and the entire weld, which contributes to obtaining a vacuum-tight welded joint.

Осуществление сварки с предварительным и сопутствующим подогревом зоны сварки позволяет термически обработать края свариваемых крупногабаритных деталей из алюминиевого-магниевого сплава и достичь требуемых характеристик, необходимых для обеспечения оптимальных режимов сварки, за счет этого можно исключить появления в вакуумных-плотных соединениях несплавлений, непроваров, трещин и пор.The implementation of welding with preliminary and concomitant heating of the welding zone makes it possible to thermally treat the edges of welded large-sized parts made of aluminum-magnesium alloy and achieve the required characteristics necessary to ensure optimal welding conditions, due to this, it is possible to exclude the appearance of non-fusion, lack of penetration, cracks and since.

За счет постоянства значений tвозд.=20…30°C и относительной влажности воздуха 50-65% в процессе сварки крупногабаритных деталей обеспечивается получение качественного вакуумно-плотного сварного шва, сохранение точных геометрических параметров свариваемых деталей после сварки.Due to the constancy of the values of t air. =20…30°C and relative air humidity of 50-65% in the process of welding large-sized parts, it is ensured that a high-quality vacuum-tight weld is obtained, the exact geometric parameters of the welded parts are preserved after welding.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена геометрия разделки кромок, где:In FIG. 1 shows the geometry of cutting edges, where:

1 - свариваемая деталь;1 - welded part;

2 - разделка кромки;2 - edge cutting;

3 - центральный линейный участок;3 - central linear section;

4 - фаска;4 - chamfer;

5 - дугообразный участок;5 - arcuate section;

6 - наклонный линейный участок;6 - inclined linear section;

7 - дополнительный скос.7 - additional bevel.

На фиг. 2 изображено используемое при сварке деталей и размещаемое на них оборудование, где:In FIG. 2 shows the equipment used in welding parts and the equipment placed on them, where:

1 - свариваемая деталь;1 - welded part;

10 - гибкая направляющая;10 - flexible guide;

11 - вакуумная присоска;11 - vacuum suction cup;

12 - самоходный сварочный трактор;12 - self-propelled welding tractor;

13 - сварочная горелка;13 - welding torch;

14 - четырехходовой держатель;14 - four-way holder;

15 нагревательный коврик;15 heating mat;

16 - термопара;16 - thermocouple;

17 - съемная подкладка.17 - removable lining.

На фиг. 3 изображен позиционер с установленными на него свариваемыми деталями, где:In FIG. 3 shows a positioner with welded parts installed on it, where:

1 - свариваемая деталь;1 - welded part;

8 - позиционер;8 - positioner;

9 - специальный домкрат;9 - special jack;

10 - гибкая направляющая;10 - flexible guide;

11 - вакуумная присоска.11 - vacuum suction cup.

Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом реализуется следующим образом.The method of pulsed arc welding with a consumable electrode is implemented as follows.

На свариваемых деталях 1 из алюминиево-магниевого сплава по боковым кромкам выполняют разделку кромок 2, причем каждая из разделки кромок 2 содержит центральный линейный участок 3, с выполненной на нем фаской 4, а сам центральный линейный участок 3 соединен дугообразными участками 5, радиус которых равен г, с наклонными линейными участками 6, выполненные под углом α. которые в свою очередь содержат дополнительные скосы 7. выполненные под углом β. После выполнения разделки кромок 2 и перед установкой свариваемых деталей 1 на позиционер 8 они подвергаются визуально-измерительному контролю.On the parts to be welded 1 made of aluminum-magnesium alloy along the side edges, edge preparation 2 is performed, and each of the edge preparation 2 contains a central linear section 3, with a chamfer 4 made on it, and the central linear section 3 itself is connected by arcuate sections 5, the radius of which is equal to g, with inclined linear sections 6, made at an angle α. which in turn contain additional bevels 7. made at an angle β. After cutting the edges 2 and before installing the parts to be welded 1 on the positioner 8, they are subjected to visual-measuring control.

Далее производится сборка сварного соединения на позиционере 8 так, что при смыкании двух свариваемых деталей 1 образуется Х-образный профиль и обеспечивается отсутствие зазоров между торцами двух свариваемых деталей 1, перепады плоскостей двух свариваемых деталей 1 соответствующие требованиям рабочей конструкторской документации. Зазор между двумя свариваемыми деталями 1 выбирается за счет хода специальных домкратов 9 позиционера 8.Next, the welded joint is assembled on the positioner 8 so that when the two parts to be welded 1 are joined, an X-shaped profile is formed and there are no gaps between the ends of the two parts to be welded 1, the differences in the planes of the two parts to be welded 1 comply with the requirements of the working design documentation. The gap between the two parts to be welded 1 is selected by the stroke of special jacks 9 of the positioner 8.

Сварка деталей осуществляется с помощью установки механизированной сварки, системы предварительного и сопутствующего подогрева, размещаемых на поверхностях свариваемых деталей 1 со сторон (А) и (Б). При этом установка механизированной сварки устанавливается на свариваемые детали 1 со сторон (А) и (Б) при помощи гибких направляющих 10 в комплекте с вакуумными присосками 11. Гибкие направляющие 10 точно располагают (параллельно) по отношению к разделке кромок 2. На гибкие направляющие 10 со стороны выполнения первого сварного прохода крепится самоходный сварочный трактор 12 и тележка для подающего устройства. Для надежной и точной фиксации сварочной горелки 13 под заданным углом, а также точке по отношению к свариваемой поверхности, на самоходном сварочном тракторе 12 используется четырехходовой держатель 14 сварочной горелки 13 с обязательной фиксацией всех его стопоров. Перед началом проведения сварочных работ, тонкие настройки в процессе сварки корректируются линейными слайдерами поперечного и вертикального перемещения. Размещение системы предварительного и сопутствующего подогрева на свариваемые детали 1 со сторон (А) и (Б) выполняется путем выкладывания нагревательных ковриков 15 вдоль разделки кромок 2 на заданном расстоянии от торца свариваемых деталей 1. Крепеж нагревательных ковриков 15 производится тремя алюминиевыми скобами Г-образного профиля, скобы привариваются в непосредственной близости от нагревательного коврика 15, упираясь в его изоляционную пластину, термопары 16 выставляются вдоль закрепленных нагревательных ковриков 15. крепеж-термопар 16 производится алюминиевой Г-образной скобой, в резьбовое отверстие которой вворачивается крепежный болт. После выполняется непосредственно сам процесс сварки деталей, причем сварка осуществляется в постоянных климатических условиях. Сварка деталей в зависимости от толщины свариваемых деталей 1 выполняется с определенным количеством проходов, при этом проходы выполняются по заданному алгоритму с последовательной переориентацией свариваемых деталей 1 с помощью позиционера 8 со стороны (А) на сторону (Б). Все сварные проходы производятся согласно технологической карте (ТК). в которой для каждого прохода прописаны свои технологические параметры сварки.Welding of parts is carried out using a mechanized welding unit, a system of preliminary and concomitant heating, placed on the surfaces of the parts to be welded 1 from sides (A) and (B). In this case, the mechanized welding installation is installed on the parts to be welded 1 from sides (A) and (B) using flexible guides 10 complete with vacuum suction cups 11. Flexible guides 10 are precisely positioned (parallel) with respect to the cutting of edges 2. On flexible guides 10 from the side of the first weld pass, a self-propelled welding tractor 12 and a trolley for the feeder are attached. For reliable and accurate fixation of the welding torch 13 at a given angle, as well as a point in relation to the surface to be welded, a four-way holder 14 of the welding torch 13 is used on the self-propelled welding tractor 12 with the obligatory fixation of all its stoppers. Before the start of welding, fine adjustments during the welding process are adjusted by linear sliders for transverse and vertical movement. The placement of the system of preliminary and concurrent heating on the parts to be welded 1 from sides (A) and (B) is carried out by laying out the heating mats 15 along the groove 2 at a given distance from the end of the parts to be welded 1. The heating mats 15 are fastened with three L-shaped aluminum brackets , the brackets are welded in the immediate vicinity of the heating mat 15, abutting against its insulating plate, the thermocouples 16 are set along the fixed heating mats 15. The fastener-thermocouple 16 is made by an aluminum L-shaped bracket, into the threaded hole of which the fixing bolt is screwed. After that, the process of welding parts is carried out directly, and welding is carried out in constant climatic conditions. Welding of parts, depending on the thickness of the parts to be welded 1, is performed with a certain number of passes, while the passes are performed according to a given algorithm with sequential reorientation of the parts to be welded 1 using positioner 8 from side (A) to side (B). All welded passes are made according to the technological map (TK). in which for each pass its technological parameters of welding are prescribed.

Для формирования корневого прохода на стороне (А), на стороне (Б) со стороны фаски 4 выполняется установка съемной подкладки 17. Далее производится предварительный подогрев свариваемых деталей 1. который переходит в характер сопутствующего, после этого выполняется непосредственно сама сварка согласно алгоритму.To form the root pass on the side (A), on the side (B), from the side of the chamfer 4, a removable lining 17 is installed. Next, the parts to be welded are preheated 1. which turns into an accompanying one, after which the welding itself is performed according to the algorithm.

Испытания приведенного выше способа проводились на деталях со сферическим профилем радиуса 5000 мм. длинной 7000 мм. шириной 2000 мм и толщиной 100 мм из алюминиевого-магниевого сплава АМг5.Tests of the above method were carried out on parts with a spherical profile with a radius of 5000 mm. 7000 mm long. 2000 mm wide and 100 mm thick made of aluminum-magnesium alloy AMg5.

Разделки кромок 2 для данной толщины свариваемых деталей 1 выполнялись со следующими геометрическими параметрами:Edge preparations 2 for a given thickness of welded parts 1 were performed with the following geometric parameters:

- центральный линейный участок 3, 4 мм;- central linear section 3.4 mm;

- фаска 4, 2 мм × 1.82 мм;- chamfer 4.2 mm × 1.82 mm;

- радиус дугообразных участков 5, r=6 мм;- radius of arcuate sections 5, r=6 mm;

- угол выполнения наклонных линейных участков 6, α=30°;- angle of execution of inclined linear sections 6, α=30°;

- угол выполнения дополнительных скосов 7, β=10°.- angle of execution of additional bevels 7, β=10°.

Для подтверждения соответствия установленным конструктивным требованиям производился контроль геометрии разделки кромок 2 с использованием приборов и инструментов:To confirm compliance with the established design requirements, the geometry of cutting edges 2 was checked using devices and tools:

-луп измерительных;- measuring magnifier;

- штангенциркулей;- calipers;

- линеек измерительных металлических;- measuring metal rulers;

- угломеров;- goniometers;

- угольников;- squares;

- щупов.- probes.

Установка свариваемых деталей 1 на позиционер 8 осуществлялась с обеспечением:Installation of parts to be welded 1 on positioner 8 was carried out with the provision of:

- отсутствия зазора между торцами двух деталей;- no gap between the ends of the two parts;

- отсутствие перепадов плоскостей двух деталей;- the absence of differences in the planes of the two parts;

- допуска радиуса сферы ±10 мм.- sphere radius tolerance ±10 mm.

Далее производилась установка на свариваемые детали 1 системы предварительного и сопутствующего подогрева и установки механизированной сварки. Причем нагревательные коврики 15 выкладывались вдоль разделки кромок 2 на расстоянии 80 мм от торца свариваемых деталей 1, а термопары 16 выставлялись вдоль закрепленных нагревательных ковриков 15 на расстоянии 250 мм.Further, the installation of the system of preliminary and concomitant heating and installation of mechanized welding was carried out on the parts to be welded. Moreover, the heating mats 15 were laid out along the cutting edges 2 at a distance of 80 mm from the end of the welded parts 1, and the thermocouples 16 were set along the fixed heating mats 15 at a distance of 250 mm.

Сварка осуществлялась в постоянных климатических условиях при t=23±l°C и относительной влажности воздуха 60%. в 68 проходов, при этом на стороне (А) выполнялось 33 прохода, а на стороне (Б) 35 проходов. Все сварные проходы производились согласно технологической карте (ТК), в которой для каждого прохода были прописаны свои технологические параметры сварки. Диаметр и угол наклона сопла горелки 13. скорость подачи сварочной проволоки выбирались индивидуально для каждого прохода.Welding was carried out under constant climatic conditions at t=23±l°C and relative air humidity of 60%. in 68 passes, with 33 passes on side (A) and 35 passes on side (B). All welded passes were made according to the technological chart (TC), in which for each pass its own technological parameters of welding were prescribed. The diameter and angle of the burner nozzle 13. Welding wire feed speed were selected individually for each pass.

В таблицах 1 и 2 технологические параметры сварки на проходе №1 (корневой проход) и на проходе №68 (последний проход).In tables 1 and 2, the technological parameters of welding on pass No. 1 (root pass) and on pass No. 68 (last pass).

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Для формирования корневого прохода №1 на стороне (А), на стороне (Б) со стороны фаски 4 выполнялась установка съемной подкладки 17 ∅22 мм из материала с температурой плавления выше, чем у АМг5. Далее производился предварительный подогрев свариваемых деталей 1 до 75°С, который переходил в характер сопутствующего с температурой 50-55°С, после этого происходила сварка корневого прохода согласно ТК при вертикальном расположении сварочной горелки 13 относительно поперечной плоскости свариваемых деталей 1 и под углом 70° по отношению к сварному шву (углом вперед), расстояние от сопла горелки 13 до поверхности свариваемых деталей 1 12-15 мм, для сварки корневого прохода использовалось сопло диаметром 13 мм и длиной 66 мм. После сварки прохода №1, шов зачищался по всей длине, по завершении зачистки производился визуально-измерительный контроль, все выявленные дефекты удалялись с помощью бор-фрез с последующей зачисткой по всей длине сварного соединения. Далее производилась сварка проходов с №2 по №6 на стороне (А) согласно ТК, между проходами производилась зачистка по всей длине сварного соединения, визуально-измерительный контроль в объеме 100% и удаление дефектов, по достижении угловой деформации 9 мм в свариваемой конструкции, свариваемые детали 1 подготавливались к перевороту со стороны (А) на строну (Б) при помощи позиционера 8. для этого отключалась система предварительно и сопутствующего подогрева, производился демонтаж самоходного сварочного трактора 12 и подающего устройства, после переворота со стороны (А) на сторону (Б) для проведения дальнейших работ удалялась съемная подкладка 17 и производилось удаление корневого шва со стороны (Б) на 8 мм и его зачистка по всей длине, далее на сторону (Б) крепился самоходный сварочный трактор 12, подающее устройство и включалась система предварительного и сопутствующего подогрева, сварка прохода №1 на стороне (Б) осуществлялась согласно ТК с индивидуальным подходом для выбора угла наклона сварочной горелки 13. после сварки прохода, шов зачищался по всей длине, по завершении зачистки производился визуально-измерительный контроль, все выявленные дефекты удалялись с помощью бор-фрез с последующей зачисткой по всей длине сварного соединения, далее производилась сварка проходов с №2 по №9 согласно ТК на стороне (Б) с индивидуальным подходом для выбора угла наклона сварочной горелки 13. между проходами производилась зачистка по всей длине сварного соединения, визуально-измерительный контроль в объеме 100% и удаление дефектов, по достижении угловой деформации 5 мм в свариваемой конструкции, свариваемые детали 1 подготавливались к перевороту со стороны (Б) на строну (А) при помощи позиционера 8. отключение, съем и установка оборудования происходил в том же порядке, что и при перевороте со стороны (А) на сторону (Б), после переворота со стороны (Б) на сторону (А) производилась зачистка проходов №5 и №6 на стороне (А) от окислов, сварка последующих проходов на стороне (А) осуществляется согласно таблице режимов сварки, а также с индивидуальным подходом для выбора угла наклона сварочной горелки 13 перед началом процесса сварки согласно ТК с №7 по №33, между проходами производилась зачистка по всей длине сварного соединения, визуально-измерительный контроль в объеме 100% и удаление дефектов, а также производились замеры угловых деформаций деталей с записью их в журнал сварочных работ, проходы с №29 по №33 стороны (А) зачищались по всей длине сварного соединения, далее производился визуально-измерительный и капиллярный контроль на предмет наличия пор, подрезов, наплывов и т.д.. при обнаружении дефектов производилась их выборка бор-фрезой с последующей зачисткой и подваркой с помощью установки аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG), по завершении работ детали переворачивались со стороны (А) на сторону (Б), после переворота со стороны со стороны (А) на сторону (Б) производилась зачистка проходов №7, №8 и №9 на стороне (Б) от окислов, сварка последующих проходов на стороне (Б) осуществлялась согласно таблице режимов сварки, а также с индивидуальным подходом для выбора утла наклона сварочной горелки 13 перед начатом процесса сварки согласно ТК с №10 по №35, между проходами производилась зачистка по всей длине сварного соединения, визуально-измерительный контроль в объеме 100% и удаление дефектов, а также производились замеры угловых деформаций свариваемых деталей 1 с записью их в журнал сварочных работ, проходы с №32 по №35 стороны (Б) зачищались по всей длине сварного соединения, далее производился визуально-измерительный и капиллярный контроль на предмет наличия пор, подрезов, наплывов и т.д., а также производился контроль изменения геометрии и формы алюминиевой конструкции, при обнаружении дефектов производилась их выборка бор-фрезой с последующей зачисткой и подваркой с помощью установки аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG). После провара всех 68 проходов выполнялся рентгенографический контроль качества сварного соединения алюминиевой конструкции и исправление дефектов.To form root pass No. 1 on side (A), on side (B), from the side of chamfer 4, a removable lining 17 ∅22 mm was installed from a material with a melting point higher than that of AMg5. Next, preheating of the parts to be welded 1 to 75°C was carried out, which turned into a concomitant one with a temperature of 50-55°C, after which the root pass was welded according to the TC with the welding torch 13 vertically relative to the transverse plane of the parts 1 to be welded and at an angle of 70° in relation to the weld (angle forward), the distance from the burner nozzle 13 to the surface of the parts to be welded 1 12-15 mm, for welding the root pass, a nozzle with a diameter of 13 mm and a length of 66 mm was used. After welding pass No. 1, the seam was cleaned along the entire length, upon completion of the cleaning, visual and measuring control was carried out, all identified defects were removed using burrs, followed by cleaning along the entire length of the welded joint. Next, welding of passes from No. 2 to No. 6 on side (A) according to the TC was carried out, between the passes cleaning was carried out along the entire length of the welded joint, visual and measuring control in the amount of 100% and removal of defects, upon reaching an angular deformation of 9 mm in the welded structure, The parts to be welded 1 were prepared for turning from side (A) to side (B) using positioner 8. To do this, the system of preliminary and concurrent heating was turned off, the self-propelled welding tractor 12 and the feeder were dismantled, after turning from side (A) to side ( B) for further work, the removable lining 17 was removed and the root weld was removed from the side (B) by 8 mm and it was cleaned along the entire length, then a self-propelled welding tractor 12 was attached to the side (B), the feeder and the system of preliminary and accompanying heating, welding of passage No. 1 on side (B) was carried out in accordance with the TC with an individual approach for choosing the angle of inclination on the welding torch 13. after welding the pass, the seam was cleaned along the entire length, upon completion of the cleaning, visual and measuring control was carried out, all identified defects were removed using burrs, followed by cleaning along the entire length of the welded joint, then the welding of passes from No. 2 to No. 9 according to the TC on the side (B) with an individual approach for choosing the angle of inclination of the welding torch 13. between passes, cleaning was carried out along the entire length of the welded joint, visual and measuring control in the amount of 100% and removal of defects, upon reaching an angular deformation of 5 mm in the welded structures, parts to be welded 1 were prepared for turning from side (B) to side (A) using positioner 8. equipment was switched off, removed and installed in the same order as when turning from side (A) to side (B), after the overturn from side (B) to side (A), passes No. 5 and No. 6 on side (A) were cleaned from oxides, welding of subsequent passes on side (A) was carried out It is carried out according to the table of welding modes, as well as with an individual approach for choosing the angle of inclination of the welding torch 13 before the start of the welding process in accordance with the TC from No. 7 to No. 33, cleaning was carried out between passes along the entire length of the welded joint, visual and measuring control in the amount of 100% and removal of defects, as well as measurements of angular deformations of parts with their recording in the welding log, passes from No. 29 to No. 33 of side (A) were cleaned along the entire length of the welded joint, then visual-measuring and capillary control was carried out for the presence of pores, undercuts , sagging, etc.. when defects were detected, they were sampled with a burr-cutter, followed by cleaning and welding using an argon-arc welding with a non-consumable electrode (TIG), upon completion of work, the parts were turned over from side (A) to side (B), after overturn from side (A) to side (B), passages No. 7, No. 8 and No. 9 on side (B) were cleaned from oxides, welding of subsequent their passes on the side (B) were carried out according to the table of welding modes, as well as with an individual approach to select the angle of inclination of the welding torch 13 before starting the welding process in accordance with TC from No. 10 to No. measurement control in the amount of 100% and removal of defects, as well as measurements of the angular deformations of the parts to be welded 1 with their recording in the welding log, passes from No. 32 to No. 35 of side (B) were cleaned along the entire length of the welded joint, then a visual measuring and capillary control for the presence of pores, undercuts, sagging, etc., as well as control of changes in the geometry and shape of the aluminum structure, if defects were detected, they were sampled with a burr, followed by cleaning and welding using an argon-arc welding unit with a non-consumable electrode ( TIG). After penetration of all 68 passes, X-ray quality control of the welded joint of the aluminum structure was performed and defects were corrected.

Также работоспособность, приведенного выше способа, была успешно доказана на сварке деталей с прямолинейным профилем толщиной 120 и 150 мм из алюминиевого-магниевого сплава отличных от АМг5 марок. Способ выполнения разделки кромок может быть применен и для малых габаритов деталей из алюминиевого-магниевого сплава толщиной 100 и более мм.Also, the performance of the above method was successfully proven in welding parts with a straight profile 120 and 150 mm thick made of aluminum-magnesium alloy grades other than AMg5. The method for performing edge cutting can also be used for small dimensions of aluminum-magnesium alloy parts with a thickness of 100 mm or more.

Claims (4)

1. Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом деталей толщиной свыше 100 мм из алюминиево-магниевого сплава, включающий формирование Х-образного профиля свариваемых кромок, причем каждая из кромок содержит центральный линейный участок, соединенный дугообразными участками с наклонными линейными участками кромки свариваемой детали, и выполнение многопроходной сварки с каждой стороны разделки с получением сварного шва, отличающийся тем, что каждый из наклонных линейных участков профиля кромки выполняют с дополнительным скосом, угол наклона которого меньше, чем угол наклона упомянутого линейного участка, при этом центральный линейный участок выполняют с фаской, а перед сваркой корневого прохода производят установку съемной подкладки со стороны фасок центральных линейных участков, причем сборку свариваемых деталей осуществляют на позиционере, обеспечивающем последовательную переориентацию деталей в процессе сварки при выполнении сварных проходов.1. A method for pulse-arc welding with a consumable electrode of parts with a thickness of more than 100 mm from an aluminum-magnesium alloy, including the formation of an X-shaped profile of the welded edges, each of the edges containing a central linear section connected by arcuate sections with inclined linear sections of the edge of the welded part, and performing multi-pass welding on each side of the groove to obtain a weld, characterized in that each of the inclined linear sections of the edge profile is made with an additional bevel, the angle of inclination of which is less than the angle of inclination of the said linear section, while the central linear section is made with a chamfer, and before welding the root pass, a removable lining is installed from the side of the chamfers of the central linear sections, and the assembly of the parts to be welded is carried out on a positioner that provides sequential reorientation of the parts during the welding process when performing welded passes. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что съемную подкладку выполняют из материала с температурой плавления выше, чем у свариваемых деталей.2. The method according to p. 1, characterized in that the removable lining is made of a material with a melting point higher than that of the parts to be welded. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сварку осуществляют с предварительным и сопутствующим подогревом зоны сварки.3. The method according to p. 1, characterized in that welding is carried out with preliminary and concomitant heating of the welding zone. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сварку осуществляют при температуре воздуха 20…30°С и относительной влажности воздуха 50-65%.4. The method according to p. 1, characterized in that welding is carried out at an air temperature of 20 ... 30 ° C and a relative humidity of 50-65%.
RU2021131214A 2021-10-25 Method for pulsed arc welding of an aluminium-magnesium alloy with a melting electrode RU2789951C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789951C1 true RU2789951C1 (en) 2023-02-14

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049620C1 (en) * 1993-01-22 1995-12-10 Нижегородский политехнический институт Arc welding method
RU2089364C1 (en) * 1996-10-22 1997-09-10 Шуляковский Олег Борисович Method of welding of base structures manufactured of aluminium alloys
RU2284252C2 (en) * 2004-11-01 2006-09-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Fusion welding method of butt joints of bimetal on base of layers of aluminum alloys and steel or titanium with use of one- or two-side seams
JP2009061483A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Two sided welding method and two sided welded structure
RU2553769C2 (en) * 2013-09-17 2015-06-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of aluminium alloys pulse-arc welding by consumable electrode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049620C1 (en) * 1993-01-22 1995-12-10 Нижегородский политехнический институт Arc welding method
RU2089364C1 (en) * 1996-10-22 1997-09-10 Шуляковский Олег Борисович Method of welding of base structures manufactured of aluminium alloys
RU2284252C2 (en) * 2004-11-01 2006-09-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Fusion welding method of butt joints of bimetal on base of layers of aluminum alloys and steel or titanium with use of one- or two-side seams
JP2009061483A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Two sided welding method and two sided welded structure
RU2553769C2 (en) * 2013-09-17 2015-06-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of aluminium alloys pulse-arc welding by consumable electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104384677B (en) A kind of super-thick steel plate welding method
US20150328709A1 (en) System and method for hot wire tig positioned heat control
EP2698223A2 (en) A process of welding to repair thick sections using two arcwelding devices and a laser device; corresponding welding apparatus
CN105127566A (en) Full penetration welding method of large-thickness carbon steel and stainless steel clad plate
JP4933935B2 (en) Single-side welding apparatus and single-side welding method
RU2789951C1 (en) Method for pulsed arc welding of an aluminium-magnesium alloy with a melting electrode
CN112296478A (en) Welding process for large-diameter large-thickness high-strength steel cylinder
CN105750717A (en) Welding process used for connecting plates and cylinder body
JP4957441B2 (en) Gas shield arc welding method
RU2697545C1 (en) Method for laser-arc welding of fillet welds of t-joints
US8686316B2 (en) Automatic welding device of the MIG/MAG type
JP6278852B2 (en) Welding method of heat transfer copper fin for metal cask and metal cask with heat transfer copper fin
KR20180020635A (en) Laser-arc welding device for fillet welding
US20200361033A1 (en) Tack welding method and tack welding apparatus
US20210162538A1 (en) Hybrid welding method and hybrid welding apparatus
CN110153531B (en) Double-sided welding method and double-sided welding product
KR20180020638A (en) Laser-arc welding device for butt welding
US20050098542A1 (en) System and method for electroslag welding an expansion joint rail
RU2751203C1 (en) Method for electron ray welding of annular or circular joints from copper alloys
US20210237200A1 (en) System and method of enhanced automated welding of first and second workpieces
RU2668623C1 (en) Method of defect correction of welded seam of a formed pipe shell made with the use of laser
JP2012187630A (en) Bevel shape
KR20180096322A (en) Wide gap butt welding method
RU2668621C1 (en) Method of defect correction of welded seam of a formed pipe shell made with the use of laser
TWI696512B (en) Butt joint laser welding method of plate and laser welding parts