SU1274888A1

SU1274888A1 - Способ дуговой односторонней сварки

Info

Publication number: SU1274888A1
Application number: SU853933410A
Authority: SU
Inventors: Игорь Михайлович Жданов; Владимир Николаевич Нифантов; Борис Васильевич Медко; Валерий Владимирович Лысак; Сергей Борисович Матюнин
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1986-12-07

Abstract

Изобретение относитс к области сварки, в частности к автоматической и ручной дуговой сварке металла малых толщин. Цель изобретени - снижение трудоемкости производства сварных конструкций, увеличение срока службы сборочно-сварочной оснастки и устранение продольного прогиба сварного соединени . Изобретение состоит в том, что при односторонней сварке листов производ т совмещение центра т жести поперечного сечени зоны пластических деформаций металла со срединной поверхностью свариваемых листов путем формировани выпуклости с обратной стороны сварного шва, размеры которой определ ют из соотношени FO . . ад+Ь,-Ьо/125 , где Рд, F - соответственно площади поперечного сечени выпуклостей с обратной и лицевой сторон шва; а, а - соответственно рассто ни от центров т жести поперечных сечений выпуклостей с обратной и лицевой сторон шва до срединной поверхности свариваемых листов; Ь, Ъц ширина i зоны пластических деформаций металла с обратной и лицевой сторон шва соW ответственно; 8 толщина свариваемйх листов. Формирование вьтуклосС ти с обратной стороны шва осуществл ют путем использовани подкладки с формирукицей канавкой. Дл этого также используют отбортовку кромок на определенную величину. Металл отбортовки удерживает сварочную ванну от вытекани и позвол ет снизить величину продольного прогиба, когда применение оснастки невозможно. 2 з.п. ф-Лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс к области сварки и может быть использовано при автоматической и ручной дуговой сварке стыковых швов, выполн емых с одной стороны на металле толщиной 0,5-3,0 мм, Целью изобретени вл етс уменьшение сварочных деформаций путем сов мещени центра т жести поперечного сечени зоны пластической деформации металла со срединной поверхностью свариваемых листов. На фиг, 1 показано поперечное сечение зоны пластических деформаций сварного соединени , центр т жести которой совмещен со срединной поверхностью свариваемых листов, путем формировани выпуклости с обратной стороны шва; на фиг, 2 - схема определени размеров формирующей канавки обеспечивающей совмещение центра т жести поперечного сечени зоны пласти 1еских деформаций со срединной поверхностью свариваемых листов; на фиг, 3 - схема определени величины отбортовки и ее размещение, обеспечивающее совмещение центра т жести поперечного сечени зоны пластических деформаций со срединной поверхностью свариваемых листов, Способ заключаетс в следуюш;ем. Неравномерность ширины зоны пластических деформаций металла 1 по тол щине при односторонней сварке приводит к смещению центра т жести поперечного сечени этой зоны, вл ющегос точкой приложени результирующей действующих в ней внутренних усилий, относительно срединной поверхности 2 свариваемых листов, что вл етс одной из причин продольного .прогиба сварного соединени . Дл сни жени величины продольного прогиба производ т совмещение центра т жести поперечного сечени зоны пластических деформаций 1 со срединной поверхностью 2 свариваемых листов путем формировани во врем сварки выпуклости с обратной стороны сварного шва 3 таких размеров, которые обеспечивают зто совмещение, Размеры поперечного сечени выпуклости с обратной стороны шва определ ют из услови совмещени центра т жести 4 поперечного сечени зоны астических деформаций 1 со срединной поверхностью 2 свариваемых листов при известных размерах названной зоны и 8 выпуклости с лицевой стороны шва 5, При односторонней сварке металла небольших толщин поперечное сечение зоны пластических деформаций при исключении из нее выпуклостей щва с лицевой и обратной сторон имеет форму, близкую к форме равнобедренной трапеции, большее основание которой располагаетс на лицевой поверхности свариваемых листов. Тогда условие совмещени центра т жести поперечного сечени зоны пластических деформаций со срединной поверхностью листов в системе координат с центром О, располагающимс на срединной поверхности, запишетс , -i-s. соответственно площади поперечных сечений выпуклостей шва с обратной и лицевой сторон; соответственно рассто ни от центра т жести выпуклостей шва с обратной и лицевой сторон до срединной поверхности свариваемых листов; часть зоны 6 пластических деформаций, наличие которой обусловлено неравномерностью нагрева листов по толщине (фиг, 1); толщина листов. Размеры выпуклости с обратной стороны шва, обеспечивающей снижение .) продольного прогиба, определ ютс из соотношени где Ь, д, Ьд - ширина зоны пластических деформаций с лицевой и обратной iCTOpoH сварного соединени , Выпуклость с обратной стороны указанных размеров может быть сформирована путем использовани подкладки 7 с канавкой 8, размеры которой определ ют из выражени ( ак+ J«-DO г: Т2 где F - площадь поперечного сечени канавки:

а - рассто ние от центра т жести поперечного сечени канавки до ее поверхности Другим путем формировани выпуклости с обратной стороны сварного соединени , обеспечивающей снижени продольного прогиба, вл етс выполнение отбортовки кромок 9 на величину , определ емую из выражени

Ь.5.(Ь+5)Рд. а,.Г,

где h - величина отбортовки, размещение ее с обратной стороны стыка и нагрев при сварке до температур , лежащих в диапазоне от температурь; утраты металлом упругих свойств до температуры плавлени . При этом металл отбортовки удерживает сварочную ванну от вытекани и позвол ет снижать величину продольного прогиба в услови х, когда применение какой-либо оснастки затруднено или невозможно.

Пример, Сваривали листы из сплава АМгб толщиной 2 мм неплав щимс электродом в среде аргона. Сварочный той 135 А, скорость сварки 17,2 м/ч, Поперечньй прогиб устран ли при сборке. Ширина зоны пластических деформаций, определенна с помощью механического деформометра , составила: с лицевой стороны 32 мм, с обратной стороны 28 мм, Ширина сварного щва с лицевой стороны составл ла 8 мм при высоте выпуклости 0,8 мм. Уменьшение величины продольного прогиба производили путем формировани выпуклости с обратной стороны сварного соединени , размеры которой определ ли по приведенной выше формуле, счита попереченое сечение.зтой выпуклости сегментом с хордой, равной ширине шва с.обратной стороны и составл ющей 4,0 мм. Тогда высота выпуклости с обратной стороны составл ла 1,6 мм при ширине 4,0 мм. При этом величина стрелки продольного прогиба дл стыкового соединени длиной 500 мм составила 0,8 мм и снизилась, по сравнению с базовым вариантом, на 8,5 мм,

Такой же результат достигнут и при сварке на весу на указанном режиме по кромкам, предварительно отбортованным на величину, определенную из приведенного выражени и составившую 1,1 мм, при расположении

748884

отбортовки с обратной стороны стыка .

При этом не потребовалось силового воздействи дл прижима охлаж5 дающих устройств к поверхности листов и их размещени в непосредственной близости от сварочной дуги.

Использование предлагаемого способа сварки позвол ет уменьшить сварочные 10 деформации при односторонней сварке, снизить величину продольного прогиба сварного соединени , снизить трудоемкость производства конструкции, увеличить срок службы сборочно-сва 15 рочной оснастки.

Claims

Формула изобретени

I, Способ дуговой односторонней 20 сварки, преимущественно тонколистового металла, при котором сварной шов формируют с выпуклостью с лицевой стороны и со стороны корн шва, отличающийс тем, 25 что, с целью уменьшени сварочных деформаций путем совмещени центра т жести поперечного сечени зоны пластических деформаций металла со срединной поверхностью свариваемых 30 листов, выпуклости с обратных сторон сварного шва формируют с размерами , которые определ ют из соотношени

FO а„ F, . а, + 12

где F, F - соответственно площади поперечного сечени выпуклостей с обратной и лицевой сторон шва;

а, а - соответственно рассто ни от центров т жести поперечных сечений выпуклостей с обратной и лицевой сторон шва до

серединной поверхности

свариваемых листов; bg, Ьд - ширина зоны пластических деформаций металла с обратной и лицевой

сторон шва соответственно;

о- толщина свариваемых листов ,

2, Способ поп, 1, отличающий с тем, что формирование выпуклости осуществл ют путем использовани подкладки с формирующей

канавкойI размеры которой определ ют из выражени

5ч „ J. Ьд-Ъо 5f

(ак- ад- -То- - I

12

где F|. - площадь поперечного сечени

канавки;

а - рассто ние от центра т жести поперечного сечени канавки до ее поверхности.

3, Способ поп, 1,отлича .ю щ и и с тем, что формирование

выпуклости производ т путем отбортовки кромок на величину, определ емую из выражени

h.5(h+S)-F,. a.- ij-где h - величина отбортовки, и размещени отбортовки с обратной стороны стыка с последующим нагревом ее при сварке до температур, лежащих в диапазоне от температуры утраты свариваемым металлом упругих свойств до температуры плавлени .