SU1274886A1 - Способ сварки круговых соединений в листовых конструкци х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области сварки, в частности к способам сварки круговых соединений в листовых конструкци х и предназначено дл  получени  круговых сварных соединений с минимальными остаточными деформаци ми . Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  снижени  сварочных дедеформаций . Это достигаетс  тем, что свариваемые детали собирают с зазором , соответствующим 1,5-1,8 толщины наружной детали. Сварку ведут углом вперед электродом, установленным под углом 40-60° к плоскости стыка в зоне сварки в сторону наружной детали. Присадку смещают от оси стыка в сторону наружной детали на величину диаметра присад-. ки. При этом получают сварной шрв со смещением направлейного металла в плоскости, перпендикул рной шву. Деформирование зоны сварного соединени  производ т радиально по направ лению к наружной детали. Прижатие к подкладке во врем  деформировани  осуществл етс  с возможностью i радиального перемещени  кромок. Деформирование по времени должно про (Л исходить раньше , чем полностью завершитс  усадка сварного соединени . После сварки получают шов с остаточной деформацией, допустимой техническими услови ми эксплуатации. 3 ил. 1 табл. ю 4 00 00

Description

Изобретение относится к области сварки круговых швов с минимальными остаточными деформациями и может быть применено в различных отраслях промышленности при изготовлении каркасных и оболочковых конструкций.

Целью изобретения явлется интенсификация снижения сварочных деформаций в круговых сварных соединени-;: ях.

На фиг.1 приведена схема осуществления способа; на фиг.2 - направле-: ние деформирования шва и околошовной зоны; на фиг.З - готовое сварное соединение, сечение.

Способ осуществляют следующим образом.

На подкладку 1 устанавливают детали 2 и 3 с зазором 4, составляющим 1 5 - 1,8 толщины наружной детали 2. Если зазор между свариваемыми деталями будет меньше 1,5 толщин наружной детали, то количества наплавленного и деформируемого металла будет недостаточно, чтобы сместить кромки наружной детали на величину их усадки, · что приведет к остаточной деформа- ции; если же зазор между свариваемыми деталями будет больше 1,8 толщины наружной детали, то будет иметь место другой вид деформации - угловая или изгиб по шву. С учетом этого зазора перед, сборкой вырезают отверстие в наружной детали, а внутреннюю деталь 3 прижимают к подкладке жестко, например, магнитным прижимом (не показан). Если же ввариваемый эле- . мент выполнен с внутренним отверстием, то его крепят или механическим, или пневматическим прижимом. Наружную деталь 2 по диаметру зажимают клавишными прижимами 5.

I

Электрод 6 устанавливают углом вперед и с наклоном под углом ot = = 40-60 к плоскости стыка 0-0, причем углом в сторону наружной детали. Наклон электрода больше 60 ведет к неравномерному проплаву, т.е.’ плохо формируется корень шва, а угол наклона меньше 40 не обеспечивает необходимую величину наплавки на кромку наружной детали. Присадочную проволоку II смещают в сторону наружной детали 2 от стыка 0-0 на величину п, равную диаметру присадки. Зажигают дугу и перемещают электрод 6 углом вперед по стыку, представляющему собой окружность. Сварной шов выполняют с усилением 7 вдоль кромки детали 2. Клавишные прижимы 5 выполнены такой ширины, чтобы сварной шов оставался в упруго-пластическом 5 состоянии, когда электрод переместится к расположению следующего зажима. В это время предыдущий зажим ослабляет нажатие на кромку детали 2 так, чтобы кромка могла перемес10 титься в радиальном направлении.

В это время ролик 8 деформирует участок шва, находящийся на уровне ослабленного прижима, по направлению радиуса ввариваемого элемента 3, 15 и кромка детали 2 на этом участке перемещается от шва по стрелке В (фиг.2), т.е. в сторону, противоположную направлению усадки.

Таким образом, деформация от усад· 2® ки в круговом сварном соединении предотвращается принудительным деформированием сварного шва с усилением на внешней кромке в сторону, · обратную направлению усадки. СварН ное соединение, выполненное предлагаемым способом имеет остаточную деформацию,' допустимую техническим условиями, без исправлений.

I Пример. Сваривают две дета30 ли из стали Х18Н10Т. Внутренняя круговая деталь имеет диаметр 90 мм и толщину 3,0 мм. Наружная деталь имеет толщину 2,5 мм. Зазор в стыке деталей должен быть 1,6 толщины 35 наружной детали, т.е. 4,0 мм. Следовательно, отверстие в наружной детали вырезают диаметром 90+8 = = 98 мм. Детали устанавливают на подкладке и прижимают прижи⁴® мами с усилием 20 кгс/мм². Электрод устанавливают под углом 50 к плоскости стыка деталей.в зоне сварки с наклоном в сторону ввариваемой детали, т.е. углом к кромкам наружной детали. Кроме того, электрод наклоняют углом вперед. Присадочную проволоку диаметром 1,6 мм смещают от ос.и стыка на 1,6 мм в сторону наружной детали. Сварку произво5® дят на режиме: I_cg = 150 A, = = 10 В, V_fB = 10 м/ч, расход аргона 10 л/мин, диаметр вольфрамового электрода 2,5 мм. Ширина клавишных прижимов в зоне сварки 15 мм. При 55 сварке на кромке наружной детали образуется валик (усиление шва). Как только электрод переходит границу клавиша, усилие на последней сни1274886 жают до 5 кг/мм*- и этот участок шва, находящегося в пластическом состоянии, деформируют роликом по направлению радиуса ввариваемого элемента: от вариваемой детали к наружной. ;

При этом кромки наружной детали.перемещаются также в радиальном направлении, т.е. в сторону обратную направлению усадки. Так проваривают и деформируют в процессе сварки весь ю круговой шов. Затем отводят электрод, убирают прижимы.

Сварное круговое соединение практически не имеет остаточной деформации. Для сравнения сваривают круго- 15 вые сварные соединения известным способом. После удаления прижимов сваренное по известному способу круговое соединение.имеет большую остаточную деформацию: отклонение от к 20 плоскости порядка 6,0 мм. После осадки, на прессе компенсационного кольца деформация уменьшается, но остается значительной (3,0 мм), поэтому подлежит обязательной правке. 25

Результаты приведенных исследований сведены в таблицу.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позво- ₃₀ ляет снизить остаточные деформации в конструкциях от сварных круговых соединений на 70-80%.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области сварки круговых швов с минимальными остаточными деформаци ми и может быть применено в различных отрасл х промышленности при изготовлении каркасных и оболочковых конструкций. Целью изобретени   влетс  интенсификаци  снижени  сварочных деформаций в круговых сварных соединени-;  х. На фиг.1 приведена схема осуществлени  способа; на фиг.2 - направление деформировани  шва и околошовной зоны; на фиг.З - готовое сварное соединение, сечение. Способ осуществл ют следующим образом . На подкладку I устанавливает дета ли 2 и 3 с зазором А, составл ющим 1 5 - 1,8 толщины наружной детали 2 Если зазор между свариваемыми детал  ми будет меньше 1,5 толщин наружной детали, то количества наплавленного и деформируемого металла будет недос таточно, чтобы сместить кром1 :и наруж ной детали на величину их усадки, что приведет к остаточной деформа- ции; если же зазор между свариваемыми детал ми будет больше 1,8 толщины наружной детали, то будет иметь место другой вид деформации - углова  или изгиб по шву. С учетом этого зазора перед, сборкой вырезают отверстие в наружной детали, а внутреннюю деталь 3 прижимают к подкладке жестко , например, магнитным прижимом (не показан), Если же ввариваемый эле- . мент выполнен с внутренним отверстием , то его креп т или механическим, или пневматическим прижимом. Наружную деталь 2 по диаметру зажимают клавишными прижимами 5. Электрод 6 устанавливают углом вперед и с наклоном под углом ot 40-60 к плоскости стыка 0-0, причем углом в сторону наружной детали . Наклон электрода больше 60 веде к неравномерному проплаву, т.е.плохо формируетс  корень шва, а угол наклона меньше 40 не обеспечивает необходимую величину наплавки на кромку наружной детали. Присадочную проволоку II смещают в сторону наружной детали 2 от стыка 0-0 на величину п, равную диаметру присадки. Зажигают дугу и перемещают электрод 6 углом вперед по стыку, представл ющему собой окружность. Сварной шов выполн ют с усилением 7 вдоль кромки детали
2. 2. Клавишные прижимы 5 выполнены такой ширины, чтобы сварной шов оставалс  в упруго-пластическом состо нии, когда электрод переместитс  к расположению следующего зажима . В зто врем  предыдущий зажим ослабл ет нажатие на кромку детали 2 так, чтобы кромка могла переместитьс  в радиальном направлении. В это врем  ролик 8 деформирует участок шва, наход щийс  на уровне ослабленного прижима, по направлению радиуса ввариваемого элемента 3, и кромка детали 2 на этом участке перемещаетс  от шва по стрелке В (фиг.2), т.е. в сторону, противоположную направлению усадки. Таким образом, деформаци  от усадки в круговом сварном соединении предотвращаетс  принудительным деформированием сварного шва с усилением на внешней кромке в сторону, обратную направлению усадки. Сварное соединение, выполненное предлагаемым способом имеет остаточную деформацию, допустимую техническим услови ми, без исправлений. i Пример. Сваривают две детали из стали Х18Н10Т. Внутренн   кругова  деталь имеет диаметр 90 мм и толщину 3,0 мм. Наружна  деталь имеет толщину 2,5 мм. Зазор в стыке деталей должен быть 1,6 толщины наружной детали, т.е. 4,0 мм. Следовательно , отверстие в наружной детали вырезают диаметром 90+8 98 мм. Детали устанавливают на подкладке и прижимают прижимами с усилием 20 кгс/мм. Электрод устанавливают под углом 50 к плоскости стыка деталей.в зоне сварки с наклоном в сторону ввариваемой детали, т.е. углом к кромкам наружной детали. Кроме того, электрод наклон ют углом вперед. Присадоч- ную проволоку диаметром 1,6 мм смещают от оси стыка на 1,6 мм в сторону наружной детали. Сварку производ т на режиме: I,g 150 Ay U 10В, 10 м/ч, расход аргона 10 л/мин, диаметр вольфрамового электрода 2,5 мм. Ширина клавишных прижимов в зоне сварки 15 мм. При сварке на кромке наружной детали образуетс  валик (усиление шва). Как только электрод переходит границу клавиша, усилие на последней сни312 жают до 5 кг/мм - и этот участок шва, наход щегос  в пластическом состо нии , деформируют роликом по направлению радиуса ввариваемого элемента: от вариваемой детали к наружной. При этом кромки наружной детали.перемещаютс  также в радиальном направ лении, т.е. в сторону обратную направлению усадки. Так проваривают и деформируют в процессе сварки весь круговой шов. Затем отвод т электрод убирают прижимы. Сварное круговое соединение практически не имеет остаточной деформации . Дл  сравнени  сваривают круговые сварные соединени  известным способом. После удалени  прижимов сваренное по известному способу круговое соединение,имеет большую остаточную дефо1 ацию: отклонение от w плоскости пор дка 6,0 мм. После осад ки на прессе компенсационного кольца деформаци  уменьшаетс , но остаетс  значительной (3,0 мм), поэтому подлежит об зательной правке. Результаты приведенных исследований сведены в таблицу. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позвол ет снизить остаточные деформации 6 в конструкци х от сварных круговых соединений на 70-80%. Формула изобретени  Способ сварки круговых соединений в листовых конструкци х, включающий сборку кругового элемента с наружной деталью, их прижатие к подкладке, сварку неплан щимс  электродом и деформирование зоны сварного соединени , отличающийс   тем, что, с цепью интенсификации снижени  сварочных деформаций, сборку свариваемых деталей осуществл ют с зазором, составл ющим 1,51 ,8 толщины наружной детали, сварку ведут углом вперед электродом, установленным под углом 40-60° к , плоскости стыка в зоне сварки в сто рону наружной детали, и с присадкой, которую в процессе сварки смещают от оси стыка в сторону наружной детали на величину, равную диаметру присадки, деформирование зоны сварного соединени  производ т радиально по направлению к наружной детали, а в процессе прижати  деталей к подкладке во врем  деформировани  осуществл ют радиальное перемещение кромок.

   Предлагаемый IXIBHIQT l,,5x 6 3,0 и, 512,,8 2,5 мм 4,0 мм

   и

   40 1,О мм - допустим без исправлени 

   50 0,8 мм 0,5 мм 1,8 мм нужно править

   65 Наблюдалось неравномерное формирование корн  шва

   звест- 1Х18Н10Т После сварки ый

   ,0 и

   2,5 мм После осадки

   Примечание. Соотношение величин зазора

   Продолжение таблицы

   1,

   0,5 мм

   4 5 мм

   1,4,

   4,6 мм - нужно

   50 3,5 мм править, мало наплавленного металла , чтобы сн ть остаточную деформацию

   1,9S,

   50

   Образовалс  изгиб относитель 5 ,0 мм нЬ гава (широка  зона наплавки шва)

   6,0 мм

   3,0 мм - необходима правка

   и угла наклона электрода остаютс  неизменны дл  других толщин свариваемых деталей

   фиг.1

   фие.з