RU96120973A

RU96120973A - Способ сварки корпусных конструкций из алюминиевых сплавов

Info

Publication number: RU96120973A
Application number: RU96120973/02A
Authority: RU
Inventors: О.Б. Шуляковский; В.Г. Клещев; Ю.Б. Рыбальченко; В.И. Шевелкин
Original assignee: О.Б. Шуляковский
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 1998-03-10

Claims

1. Способ сварки корпусных конструкций из алюминиевых сплавов, включающая сварочную горелку, обеспечивающую при электросварке подвод электрического тока к электроду и защитного газа в зону горения сварочной дуги для регулируемого смешения газов и направленного сварочного пламени, передвижение сварочной горелки вдоль свариваемых кромок осуществляют вручную, полуавтоматическим или автоматическим механизированным способом, при сварке неплавящимся (или плавящимся) электродом сварочная горелка подает горючие газы к месту сварки, по двум каналам газы через регулировочные вентили поступают в смесительную камеру, в которой изготавливают горючую смесь, поступающую затем в мундштук, снабженный зажимной токопроводящей цангой, причем в зависимости от давления подаваемого газа различают горелки низкого давления с встроенным инжектором для подсоса горючего газа и горелки высокого давления, в которые горючий газ поступает из газовых генераторов или баллонов под давлением, причем сварочная дуга, образующаяся в зоне сварки при прохождении электрического тока через газ между электродами, характеризуется малым напряжением, большим током ионизации газов в дуговом промежутке, имеет температуру 6000 - 10000^oC и напряжение сварочной дуги между концами электродов зависит от длины дуги, силы тока, материала и размера сварочных электродов, состава и давления газа, для управления свойствами сварочной дуги изменяют длину дуги от 0,01 до 1,0 см, силу тока от 0,5 до 3000 А, давление газа от 10² до 10⁵ Н/м² (от 0,001 до 1,0 кг/см²) и тепловая мощность сварочной дуги находится в пределах 10 - 10⁵ Вт/см² при концентрации 10² - 10⁵ Вт/см², причем сварку неплавящимся электродом применяют для стыковых соединений в нижнем положении, сборку и сварку выполняют в сборочно-сварочных стендах, обеспечивающих прижим свариваемых кромок листов и формирование обратной стороны шва на стальных подкладках и сварочную дугу для сварки различных материалов производят от 0,05 до 100,0 мм, отличающийся тем, что листы алюминия длиной до 3 м, подготовленные под сварку, укладывают на стенд с обеспечением в соединении клинового зазора 0 - 1,0 мм в месте начала сварки и 2,5 - 4,0 мм на расстоянии 1 м от начала автоматической сварки неплавящимся электродом, зазор выдерживают симметричным относительно оси формирующей канавки без постановки электроприхваток, при сборке листов длиной более 3 м сборку выполняют на электроприхватках, свариваемые кромки листов плотно обжимают прижимной балкой стенда, при отсутствии смещения кромок относительно формирующей канавки проволоку подают равномерно, в начале и конце стыка устанавливают технологические планки размером 100 х 100 мм при толщине, равной толщине свариваемых кромок детали, планку, на которой производят окончание шва, приваривают к одному листу, начальную планку приваривают к обоим листам ручной дуговой сваркой и в процессе сварки следят за формированием шва и осуществляют необходимую корректировку положений горелки и проволоки относительно оси соединения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после окончания сварки стыка выключают сварочную цепь кнопкой "Стоп", отводят автомат и отжимают прижимную балку.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что если свариваемая конструкция имеет пересечения сварных швов, усиление шва в районе крестовины удаляют заподлицо с основным металлом с двух сторон на величину 210 - 220 мм и после сварки удаленное усиление шва восстанавливают наплавкой ручным аргонодуговым методом.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при вынужденной остановке автомата в процессе сварки кратер шва подрубают и зачищают металлической щеткой и только после этого продолжают сварку, перекрывая место остановки на длине не менее 10 мм.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что направление движения сварочного автомата совпадает с направлением движения подачи сварочной проволоки и угол наклона оси мундштука к изделию составляет 90^o.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что вылет электрода составляет 3 - 5 мм, считая от среза сопла, высота сопла над поверхностью наплавленного валика не превышает 5 мм, а начальный зазор между электродом и изделием составляет 2 - 4 мм.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что механизированную полуавтоматическую и автоматическую сварку выполняют пульсирующим однополярным электрическим током обратной полярности и применяют для угловых и тавровых соединений, причем полуавтоматическую сварку тонколистового материала (2 - 4) мм производят при наклоне горелки в сторону ее движения по стыку "углом" назад, что обеспечивает стабильное горение дуги и высокое качество шва, а более толстые материалы - толщиной свыше 5 мм варят "углом вперед".

8. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что угол наклона горелки к изделию составляет 75 - 80^o и вылет электродной проволоки устанавливают 5 - 10 мм.

9. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что при механизированной сварке мундштук горелки не выступает из газового сопла, расстояние между их нижними срезами составляет 3 - 5 мм.

10. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что расстояние между нижним срезом сопла и поверхностью наплавленного металла составляет 5 - 10 мм.

11. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что при сварке угловых и тавровых соединений деталей одинаковой толщины электродная проволока направлена в угол соединения и располагается симметрично относительно плоскостей деталей, а при сварке деталей с элементами разной толщины конец электродной проволоки смещают в сторону более толстого металла на 1 - 2 мм.

12. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что при выборе режима сварки обеспечивают стабильный процесс с мелкокапельным переносом электродного металла, что достигается регулированием скорости подачи проволоки и уровня импульсного напряжения.

13. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что полуавтоматическую сварку угловых и тавровых соединений в вертикальном положении выполняют "углом" вперед.

14. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что, с целью обеспечения провара при сварке тавровых соединений с двусторонней разделкой, производят вырубкой корня шва.

15. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что в случае если установленные параметры импульсов тока не обеспечивают стабильного мелкокапельного переноса электродного металла и при этом возникают крупные капли, повышают импульсное напряжение, причем чрезмерное увеличение импульсного напряжения сопровождается разбрызгиванием металла и колебаниями длины сварочной дуги.

16. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что кратеры в местах окончания швов заделывают в момент окончания сварки или выводят на технологические планки, толщина которых равна толщине свариваемых кромок.

17. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что при наличии в кратере трещин шва производят вырубку дефектного участка до здорового металла.

18. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что при многопроходной сварке перед наложением каждого последующего валика предыдущий тщательно зачищают от налета окислов и брызг металлической щеткой, причем зачистку производят по горячему металлу.

19. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что места остановок в отдельных проходах многослойных швов смещают относительно друг друга не менее чем на 30 - 40 мм по длине.

20. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что периодически по мере загрязнения очищают внутреннюю поверхность газового сопла от брызг и других загрязнений, так как наличие брызг ухудшает качество газовой защиты сварного шва.

21. Способ по п.1, отличающийся тем, что ручную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом применяют для сварки соединений корпусных конструкций в монтажных условиях во всех пространственных положениях, сварку осуществляют переменным током установками типа "Удар", УДГ, ТИР-630, МАРК-50ХФ, МАРК-5000 с исправными электроизмерительными приборами и ротаметрами типа РМ или РС, отградуированными по аргону и снабженными газовыми горелками с керамическими соплами типа ГРАД-400/2, ГРАД-400/3, ГРАД-200/2.

22. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при толщине деталей более 12 мм применяют предварительный подогрев кромок ацетиленокислородным пламенем газовой горелки до температуры не выше 130^oC и контроль температуры подогрева осуществляют термопарами касания или термокарандашом.

23. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что сварку производят "углом" впереди и угол наклона оси электрода к изделию составляет 60 - 80^oC, угол между осью электрода и присадочной проволокой составляет 80 - 90^o, причем при сварке в вертикальном положении присадку подают сверху.

24. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что расстояние от выступающего конца вольфрамового электрода до нижнего среза газового сопла составляет 3 - 5 мм при сварке стыковых и 4 - 8 мм при сварке угловых и тавровых соединений.

25. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что при сварке тонкого металла толщиной 2 - 4 мм процесс сварки осуществляют без поперечных колебаний горелки и присадочного прутка.

26. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что присадочный прут размещают и подают встречно перемещению горелки плавными поступательными движениями, конец присадочного прутка выводится в переднюю часть сварочной ванны, причем для исключения соприкосновения с вольфрамовым электродом нельзя вводить пруток непосредственно в дуговой промежуток.

27. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что подачу присадки и поступательное движение горелки начинают только после наведения сварочной ванны на поверхности основного металла.

28. Способ по п.1, отличающийся тем, что в целях обеспечения качественной защиты сварочной ванны ее ширина составляет не более 10 - 12 мм и подачу присадочного прутка производят без поперечных колебаний.

29. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью исключения непровара, сварку стыковых соединений толщиной до 6 мм включительно в нижнем положении на "весу" выполняют на проплавление с последующим удалением проплава (провисшего металла).

30. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что проплав удаляют механическим способом (строжкой, рубкой) с последующей подваркой.

31. Способ по пп. 1 и 21, отличающийся тем, что, с целью исключения непровара угловых и тавровых соединений с двусторонней разделкой, сварку выполняют с последующей вырубкой корня шва.

32. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении сварки осуществляют следующие виды контроля: качество подготовки кромок под сварку, качество сборки, сварочных материалов, режимов сварки, исправность сварочного оборудования, качества выполненных швов, причем протеки, наплывы, бугристость и завышение усиления устраняют подрубкой зубилом, борфрезой или фрезерованием, а подрезы и западания шва устраняют дополнительной наплавкой металла на дефектный участок.

33. Способ по п.1, отличающийся тем, что наружные поры, непровары, кратеры и крупные включения во шве устраняют вырубкой металла до полного удаления дефекта и подваркой вырубленного участка.

34. Способ по п.1, отличающийся тем, что сквозные трещины и прожоги устраняют вырубкой дефектного участка и заваркой на всю толщину с двух сторон.

35. Способ по п.1, отличающийся тем, что заварку удаленных участков шва производят ручным или полуавтоматическим аргонодуговым способом с использованием присадочных материалов, предназначенных к сварке соединений (по марке), причем исправление дефектного участка производят не более двух раз.