RU2803617C1 - Method for manufacturing welded butt joints of multilayer thin-walled structures of sound-absorbing panels - Google Patents
Method for manufacturing welded butt joints of multilayer thin-walled structures of sound-absorbing panels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2803617C1 RU2803617C1 RU2022127381A RU2022127381A RU2803617C1 RU 2803617 C1 RU2803617 C1 RU 2803617C1 RU 2022127381 A RU2022127381 A RU 2022127381A RU 2022127381 A RU2022127381 A RU 2022127381A RU 2803617 C1 RU2803617 C1 RU 2803617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welded
- edges
- welding
- filler
- sound
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к сварке стыковых соединений многослойных тонкостенных конструкций из сталей и титановых сплавов.The invention relates to welding of butt joints of multilayer thin-walled structures made of steels and titanium alloys.
Известен ОСТ 92-1021-81. ELR621/721/052 9083/74 «Соединения сварные. Типы и конструкция», в котором приведена конструкция стыкового соединения С89. Данный тип сварного соединения применяется при сварке сборочных единиц из сталей в инертном газе неплавящимся электродом без присадки, в инертном газе неплавящимся электродом с присадкой, электронно-лучевой сваркой толщиной от 0,5 до 4 мм.Known OST 92-1021-81. ELR621/721/052 9083/74 “Welded connections. Types and design”, which shows the design of the C89 butt joint. This type of welded joint is used when welding assembly units made of steel in an inert gas with a non-consumable electrode without an additive, in an inert gas with a non-consumable electrode with an additive, electron beam welding with a thickness of 0.5 to 4 mm.
Недостатками типа соединения С89 являются:The disadvantages of the C89 connection type are:
- ограниченные технологические возможности - допускается применять для сварки стальных деталей;- limited technological capabilities - can be used for welding steel parts;
- параметры подготовки кромок в ОСТе заданы в широком диапазоне, при выборе значений параметров в широком диапазоне возможны неблагоприятные сочетания ширины и высоты присадочного бурта, которые приведут к дефектам сварного шва, например, непровар шва;- edge preparation parameters in OST are specified in a wide range; when choosing parameter values in a wide range, unfavorable combinations of the width and height of the filler collar are possible, which will lead to weld defects, for example, lack of weld penetration;
- электронно-лучевая сварка выполняется без выступающего присадочного выступа, что приводит, как правило, к занижению сварного шва и снижению его прочности.- electron beam welding is performed without a protruding filler lip, which, as a rule, leads to an understatement of the weld and a decrease in its strength.
Известен способ изготовления полой лопатки компонента статора или ротора (патент №2268130, МПК В23Р 15/04, В23K 26/30, опубл. 10.06.2005.)There is a known method for manufacturing a hollow blade of a stator or rotor component (patent No. 2268130, MPK V23R 15/04, V23K 26/30, publ. 06/10/2005.)
Способ изготовления полой лопатки предназначен для компонента статора или компонента ротора и имеющей по меньшей мере один несущий элемент жесткости, расположенный между двумя противоположными боковыми стенками лопатки и соединенный с ними. Несущий элемент жесткости соединяют по меньшей мере с одной стенкой лопатки снаружи лазерной сваркой таким образом, что соединенные между собой участки несущего элемента жесткости и стенки лопатки образуют соединение Т-образной формы.A method for manufacturing a hollow blade is designed for a stator component or a rotor component and having at least one load-bearing stiffener located between and connected to two opposing side walls of the blade. The supporting stiffener is connected to at least one wall of the blade from the outside by laser welding in such a way that the interconnected sections of the supporting stiffener and the blade wall form a T-shaped connection.
Несущий элемент жесткости имеет форму пластины и располагается по существу перпендикулярно средней плоскости лопатки.The load-bearing stiffener has the form of a plate and is located substantially perpendicular to the middle plane of the blade.
Край пластины, образующей несущий элемент жесткости, соединяют со стенкой лопатки.The edge of the plate, which forms the load-bearing stiffening element, is connected to the wall of the blade.
Сначала изготавливают полую лопатку, после чего внутрь лопатки вставляют несущий элемент жесткости, который затем прочно приваривают к стенке лопатки.First, a hollow blade is made, after which a load-bearing stiffening element is inserted inside the blade, which is then firmly welded to the wall of the blade.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- смещение свариваемых кромок по высоте, что обусловлено выполнением несущего элемента жесткости в виде пластины;- displacement of the welded edges in height, which is due to the implementation of the load-bearing stiffening element in the form of a plate;
- сложность удержания сварочной ванны по центру элемента жесткости, при малейшем смещении сварочной дуги от центра пластины в сторону одной из сварочных кромок свариваемой детали произойдет вытекание сварочной ванны и образование прожогов;- the difficulty of holding the weld pool in the center of the stiffener; at the slightest displacement of the welding arc from the center of the plate towards one of the welding edges of the part being welded, the weld pool will leak out and burn-throughs will occur;
- сварной шов имеет занижение (представлено на фиг. 2 патента №2268130), вызванное перетеканием части расплавленного металла в корневую часть сварного шва для формирования плавных переходов между элементом жесткости и стенками лопатки Т-образного соединения.- the weld has an understatement (shown in Fig. 2 of patent No. 2268130), caused by the flow of part of the molten metal into the root part of the weld to form smooth transitions between the stiffener and the walls of the blade of the T-shaped joint.
Общими признаками аналога и заявленного изобретения являются:The common features of the analogue and the claimed invention are:
- установка ребра жесткости в зоне сварного стыкового соединения;- installation of a stiffener in the area of the welded butt joint;
- соединение сваркой ребра жесткости с деталями- connection by welding of the stiffener with parts
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению относится аналог - патент SU 1159741, МПК В23K 33/00, опубл. 07.06.1985 г., принятый за прототип - способ изготовления сварных стыковых соединений, при котором на соединяемых трубах выполняют разделку стыковых кромок под острым углом к продольной оси труб, выполняя наружный конус, при этом на торце трубы может быть выполнено притупление, величина которого не превышает 0,2 толщины стенки трубы, а затем осуществляют сборку и сварку на оставшейся подкладке, содержащей присадочный выступ, выполненный в виде равнотрапециевидного кольца, который расположен между стыкуемыми кромками. Меньшее основание присадочного выступа совмещают с наружной поверхностью подкладки или выполняют за одно целое с подкладкой.The analogue closest in technical essence and achieved result to the invention is patent SU 1159741, IPC B23K 33/00, publ. 06/07/1985, adopted as a prototype - a method for manufacturing welded butt joints, in which the butt edges of the pipes being connected are cut at an acute angle to the longitudinal axis of the pipes, making an outer cone, while at the end of the pipe a blunting can be made, the size of which is not exceeds 0.2 pipe wall thickness, and then assembly and welding is carried out on the remaining lining containing a filler protrusion made in the form of an equitrapezoidal ring, which is located between the mating edges. The smaller base of the filler protrusion is combined with the outer surface of the lining or is made integral with the lining.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- высокая трудоемкость процесса изготовления трапецеидального кольцевого присадочного выступа за одно целое с остающейся подкладкой, обусловленная сложной геометрической формой;- high complexity of the process of manufacturing a trapezoidal annular filler protrusion in one piece with the remaining lining, due to the complex geometric shape;
- высокая трудоемкость процесса подготовки свариваемых кромок стыкуемых деталей из-за необходимости выполнения на них скоса с углом, соответствующим углу скоса трапецеидального кольцевого присадочного выступа для образования конической поверхности;- the high complexity of the process of preparing the welded edges of the joined parts due to the need to bevel them with an angle corresponding to the bevel angle of the trapezoidal annular filler protrusion to form a conical surface;
- неточная сборка конструкции под сварку в виде клиновидных зазоров из-за возможных отклонений фактических значений углов присадочного выступа и скоса свариваемых кромок, что приводит к снижению качества сварного шва в виде несплавления свариваемых кромок;- inaccurate assembly of the structure for welding in the form of wedge-shaped gaps due to possible deviations in the actual values of the angles of the filler protrusion and the bevel of the welded edges, which leads to a decrease in the quality of the weld in the form of non-fusion of the welded edges;
- способ относится к сварке, преимущественно, стыковых кольцевых швов труб.- the method relates to welding, mainly, butt circumferential welds of pipes.
Общими признаками прототипа и изобретения являются:The common features of the prototype and the invention are:
- присадочный бурт выполнен за одно целое с подкладкой;- the filler collar is made integral with the lining;
- сварку стыка осуществляют по центру присадочного выступа с полным проплавлением присадочного выступа и свариваемых кромок.- welding of the joint is carried out in the center of the filler protrusion with complete penetration of the filler protrusion and the welded edges.
Задачами изобретения являются:The objectives of the invention are:
- повышение технологичности способа, обеспечивающего качественные сварные швы с полным проплавлением свариваемых кромок;- increasing the manufacturability of the method, ensuring high-quality welds with complete penetration of the welded edges;
- повышение качества сварки;- improving welding quality;
- снижение затрат на осуществление способа.- reducing the cost of implementing the method.
При решении поставленной задачи достигаются следующие технические результаты:When solving the problem, the following technical results are achieved:
- повышение технологичности способа изготовления остающейся подкладки;- increasing the manufacturability of the method for manufacturing the remaining lining;
- упрощение процесса сборки конструкции под сварку;- simplification of the process of assembling a structure for welding;
- повышение точности сборки под сварку;- increasing the accuracy of assembly for welding;
- повышение качества сварки, прочности сварного соединения (за счет повышения точности сборки, обеспечения полного проплавления свариваемых кромок).- improving the quality of welding, the strength of the welded joint (by increasing the accuracy of assembly, ensuring complete fusion of the welded edges).
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления сварных стыковых соединений многослойных тонкостенных конструкций звукопоглощающих панелей, при котором изготавливают подкладку за одно целое с присадочным выступом, выполняют разделку кромок на деталях под сварку, располагают присадочный выступ между свариваемыми кромками, сварку выполняют по центру присадочного выступа с полным его расплавлением и сплавлением свариваемых кромок на всю толщину, согласно заявленному изобретению изготавливают ребро жесткости в форме двутавра, а присадочный выступ выполняют прямоугольной формы по центру на его полках, при этом полки выполняют функцию подкладки, а расстояние между наружными поверхностями полок равно расстоянию между внутренними поверхностями свариваемых листов звукопоглощающих панелей, выполняют сборку путем установки ребра жесткости между стыкуемыми панелями с обеспечением упора свариваемых кромок в присадочный выступ, при этом присадочный выступ выполняют шириной, определяемой из условия обеспечения полного его расплавления и сплавления свариваемых кромок на всю толщину, и высотой, превышающей толщину свариваемых кромок на величину А, определяемую по формуле:The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing welded butt joints of multilayer thin-walled structures of sound-absorbing panels, in which the lining is made in one piece with the filler protrusion, the edges of the parts are prepared for welding, the filler protrusion is placed between the edges to be welded, and welding is performed in the center of the filler protrusion with its complete melting and fusion of the welded edges over the entire thickness, according to the claimed invention, a stiffening rib is made in the form of an I-beam, and the filler protrusion is made rectangular in shape in the center on its shelves, while the shelves serve as a lining, and the distance between the outer surfaces of the shelves is equal to the distance between internal surfaces of the welded sheets of sound-absorbing panels, assembly is performed by installing a stiffener between the panels being joined, ensuring that the welded edges rest against the filler protrusion, while the filler protrusion is made with a width determined from the condition of ensuring its complete melting and fusion of the welded edges to the full thickness, and height, exceeding the thickness of the welded edges by value A, determined by the formula:
A=b+g*1,5+0,3,A=b+g*1.5+0.3,
где b - плоскостность свариваемых кромок, мм;where b is the flatness of the welded edges, mm;
g - минимальное значение требуемого усиления сварного шва, мм.g is the minimum value of the required weld reinforcement, mm.
При сборке свариваемых деталей - звукопоглощающих панелей ребро жесткости выравнивает свариваемые кромки по высоте, а присадочный выступ прямоугольной формы обеспечивает параллельность панелей вдоль стыка и расположение ребра жесткости по оси симметрии плоскости стыка панелей, что обеспечивает в результате точность сборки. Превышение выступа на величину А над поверхностью свариваемых кромок обеспечивает усиление сварного шва.When assembling parts to be welded - sound-absorbing panels, the stiffener aligns the welded edges in height, and the rectangular-shaped filler protrusion ensures the parallelism of the panels along the joint and the location of the stiffener along the axis of symmetry of the plane of the joint of the panels, which results in assembly accuracy. The excess of the protrusion by the amount A above the surface of the welded edges ensures the strengthening of the weld.
Заявленный способ в своей новой совокупности и взаимосвязи признаков по сравнению с прототипом позволяет:The claimed method in its new set and relationship of features in comparison with the prototype allows:
- снизить трудоемкость изготовления подкладки с присадочным буртом;- reduce the labor intensity of manufacturing a lining with an filler collar;
- снизить трудоемкость сборки;- reduce the labor intensity of assembly;
- повысить точность сборки деталей под сварку, повысить качество сварного шва и прочность сварного соединения;- increase the accuracy of assembling parts for welding, improve the quality of the weld and the strength of the welded joint;
- сваривать продольные и кольцевые соединения.- weld longitudinal and circumferential joints.
На фиг. 1 представлен вид сборки сварного стыкового соединения звукопоглощающих панелей.In fig. Figure 1 shows a view of the assembly of a welded butt joint of sound-absorbing panels.
На фиг. 2 - представлен вид сварного соединения после сварки звукопоглощающих панелей.In fig. 2 - shows a view of the welded joint after welding the sound-absorbing panels.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
Осуществляли сварку звукопоглощающих панелей (ЗПК) 1 и 2 из титанового сплава ОТ4. Толщина свариваемых кромок: наружного листа 3 (наружная обшивка панелей ЗПК) - 1 мм, внутреннего листа 4 (внутренняя обшивка панелей ЗПК) - 0,5 мм. Расстояние между внутренними поверхностями свариваемых листов 3 и 4 звукопоглощающих панелей 1 и 2 составляет 20,3 мм. Изготовили ребро жесткости 5 в форме двутавра с прямоугольными присадочными выступами 6 по центру на его полках 7. Присадочный выступ 6 выполнили шириной 1 мм и высотой, превышающей толщину свариваемых кромок листов 3 и 4 панелей ЗПК на величину А, определяемую по формуле:Welding of sound-absorbing panels (SAP) 1 and 2 from titanium alloy OT4 was carried out. The thickness of the welded edges: outer sheet 3 (outer cladding of ZPK panels) - 1 mm, inner sheet 4 (inner lining of ZPK panels) - 0.5 mm. The distance between the inner surfaces of the
A=b+g*1,5+0,3, гдеA=b+g*1.5+0.3, where
b - плоскостность свариваемых кромок = 0,1 мм;b - flatness of welded edges = 0.1 mm;
g - минимальное значение требуемого усиления сварного шва = 0,2 мм.g - minimum value of the required weld reinforcement = 0.2 mm.
A=b+g*1,5+0,3=0,1+0,2*1,5+0,3-0,7 мм.A=b+g*1.5+0.3=0.1+0.2*1.5+0.3-0.7 mm.
Расстояние между наружными поверхностями полок 7 равно расстоянию между внутренними поверхностями свариваемых листов 3 и 4 звукопоглощающих панелей 1 и 2 - 20,3 мм.The distance between the outer surfaces of the
Выполнили разделку свариваемых кромок листов 3 и 4 в составе звукопоглощающих панелей 1 и 2. Осуществили сборку свариваемых панелей 1 и 2 следующим образом: установили ребро жесткости 5 между свариваемыми кромками листов 3 и 4 панелей 1 и 2, располагая их на наружной поверхности полок 7 до упора свариваемых кромок листов 3 и 4 в присадочные выступы 6. В результате сборки звукопоглощающих панелей 1 и 2 ребро жесткости 5 выравнивает свариваемые кромки листов 3 и 4 по высоте, а присадочный выступ 6 служит направляющим элементом, вплотную прижимается к сварочным кромкам и обеспечивает тем самым параллельность панелей 1 и 2 вдоль стыка и расположение ребра жесткости 5 по оси симметрии плоскости стыка панелей, что в результате гарантирует точность сборки.We cut the welded edges of
Учитывая превышение бурта 6 над поверхностью свариваемых кромок листов 3 и 4 на величину 0,7 мм, а также толщину листов 3-1,0 мм, листов 4-0,5 мм, высоту присадочных выступов 6 выполняли соответственно 1,7 мм и 1,2 мм.Taking into account the excess of the
Превышение бурта 6 на величину А=0,7 мм над поверхностью свариваемых кромок обеспечивает усиление сварного шва. Электроннолучевую сварку выполняли по центру бурта 6 с полным его расплавлением и сплавлением свариваемых кромок на всю толщину. Режимы сварки приведены в таблице 1. В результате сварки получены качественные сварные швы №1 и №2 и прочные сварные соединения (фиг. 1). Размеры приведены в таблице 2.The excess of the
Заявленный способ по сравнению с прототипом более технологичен, простой в осуществлении, обеспечивает точность сборки с плотным прилеганием свариваемых деталей к подкладкам и присадочному выступу, качество сварки и надежность сварных соединений с минимальными трудовыми и экономическими затратами, возможность сваривать продольные и кольцевые стыковые соединения.The claimed method, compared to the prototype, is more technologically advanced, easy to implement, ensures assembly accuracy with a tight fit of the welded parts to the pads and filler protrusion, welding quality and reliability of welded joints with minimal labor and economic costs, and the ability to weld longitudinal and circumferential butt joints.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2803617C1 true RU2803617C1 (en) | 2023-09-18 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1159741A1 (en) * | 1984-03-13 | 1985-06-07 | Предприятие П/Я А-1264 | Method of producing welded matching joints |
SU1201083A1 (en) * | 1984-06-05 | 1985-12-30 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Method of single-pass arc-welding of butt joints of thin-plate articles |
SU1581523A1 (en) * | 1989-09-20 | 1990-07-30 | Ленинградский Филиал Проектно-Технологического Института "Энергомонтажпроект" | Method of welding on flat plug |
RU2127656C1 (en) * | 1994-01-27 | 1999-03-20 | ГНБ Гезельшафт фюр Нуклеар-Бехельтер Мбх. | Method for making welded joint and carrying-storing container for cartridges with waste nuclear fuel made with use of such welded joint |
DE202004000354U1 (en) * | 2004-01-13 | 2004-07-01 | Biel, Reinhard | Ring for centering and welding structural tubing, supports thin tubes against burn-through and has spacer providing filler metal and defining weld bead width |
JP4237563B2 (en) * | 2003-07-10 | 2009-03-11 | ボルカノ株式会社 | Rotating cup type oil burner |
RU2443528C1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-02-27 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of producing axially symmetric welded structures |
RU2635637C1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Method of electron-beam welding of parts |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1159741A1 (en) * | 1984-03-13 | 1985-06-07 | Предприятие П/Я А-1264 | Method of producing welded matching joints |
SU1201083A1 (en) * | 1984-06-05 | 1985-12-30 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Method of single-pass arc-welding of butt joints of thin-plate articles |
SU1581523A1 (en) * | 1989-09-20 | 1990-07-30 | Ленинградский Филиал Проектно-Технологического Института "Энергомонтажпроект" | Method of welding on flat plug |
RU2127656C1 (en) * | 1994-01-27 | 1999-03-20 | ГНБ Гезельшафт фюр Нуклеар-Бехельтер Мбх. | Method for making welded joint and carrying-storing container for cartridges with waste nuclear fuel made with use of such welded joint |
JP4237563B2 (en) * | 2003-07-10 | 2009-03-11 | ボルカノ株式会社 | Rotating cup type oil burner |
DE202004000354U1 (en) * | 2004-01-13 | 2004-07-01 | Biel, Reinhard | Ring for centering and welding structural tubing, supports thin tubes against burn-through and has spacer providing filler metal and defining weld bead width |
RU2443528C1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-02-27 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method of producing axially symmetric welded structures |
RU2635637C1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Method of electron-beam welding of parts |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2550787C (en) | Shimmed laser beam welding process for joining superalloys for gas turbine applications | |
US20070216159A1 (en) | Piping joint structure | |
JP5754238B2 (en) | Beam-column joint structure | |
RU2803617C1 (en) | Method for manufacturing welded butt joints of multilayer thin-walled structures of sound-absorbing panels | |
JP2008308876A (en) | Square steel tube for core of beam-column joint, and its manufacturing method | |
JP5949539B2 (en) | Electrogas arc welding method | |
RU2635637C1 (en) | Method of electron-beam welding of parts | |
JP2013139047A (en) | Weld joint part of steel member | |
JPH05372A (en) | Manufacture of impeller for compressor | |
JP5343020B2 (en) | Beam through hole reinforcement method | |
US4020971A (en) | Method of and arrangement for sealing the joints between the parts of a multi-part housing | |
CN112399903B (en) | Method for thermally connecting two workpiece sections | |
JP2024065136A (en) | Bonding structure of square steel pipe column and h-shaped steel beam and manufacturing method of bonding structure | |
JP6122517B1 (en) | Piping anchor plate and installation method | |
JP7193175B1 (en) | concrete fasteners | |
SU1540989A1 (en) | Method of arc welding of butt welds of thin-sheet elements | |
JP2024065135A (en) | Bonding structure of box column and h-shaped steel beam and manufacturing method of bonding structure | |
US20240210126A1 (en) | Radiator and joint | |
CN218799983U (en) | Welded structure, cab frame, and work machine | |
JPS6125463B2 (en) | ||
JP7336100B2 (en) | Anti-corrosion structure and method for manufacturing anti-corrosion structure | |
CN215672375U (en) | Aeroengine inner casing, interstage casing and aeroengine | |
TWI521125B (en) | Methods of making steel bones | |
JPWO2017090400A1 (en) | H-section steel joint structure and H-section steel joining method | |
GB2625611A (en) | Radiator and joint |