SU1389968A1 - Способ изготовлени сварных соединений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Цель изобретени  - повьшение качества сварных соединений из термически Упрочн емых алюминиевых сплавов. Дл  этого в процессе сварки первого прохода выполн ют прокатку околошовной зоны роликом. Ролик устанавливают за сварочной горелкой на рассто нии, при котором в зоне контакта ролика с поверхностью была температура 130- 150 С. Усилие прокатки выбирают так, чтобы обеспечить величину степени деформации 9-12%. Пластическое деформирование осуществл ют со стороны образовавшегос  в процессе сварки первого прохода смещени  кромок. Такое деформирование позвол ет практически полностью устранить смещение кромок без изменени  пластических свойств металла сварного соединени . I з.п. ф-лы, 2 ил. S

Description

СО

ОС со со

05 00

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства при производстве изделий из алюминиевых Сплавов, yпpoчн e alIx термической обработкой , с повышенными требовани ми к механическим свойствам и эксплуатационной надежности сварных соединений .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварных соединений из термически упрочн емых алюминиевых сплавов,путем устранени  смещени  кромок, образовавшегос  после выполнени  первого сварочного прохода.

На фиг.1 представлена схема правки двойным роликом смещени  кромок; на фиг.2 - схема способа сварки и деформировани  металла околошовной зоны, прилегающей к щву.

Сущность способа заключаетс  в , следующем.

В процессе сварки первым проходом с-формированием проплава при нагреве источником тепла - сварочной дугой - Из-за различной жесткости свариваемых кромок, теплового расширени , происходит неодинаковое их перемещение . Одна из свариваемых кромок отходит от подкладного кольца, если выполн ют кольцевой щов, либо от прокладки , при сварке продольного шва, на некотором рассто нии от сварочной ванны. Относительное смещение кромок закрепл етс  образованием соединени . Даже незначительные геометрические отклонени  стыкуемых кромок вызывают заметное снижение прочности термически упрочн емых сплавов при статических нагрузках. Смещение кромок может достигать значительной величины пор дка 70-80%. Это св зано с ограниченной возможностью их закреплени  бандажами. Дл  устранени  этого недостатка осуществл ют пластическое деформирование двойным роликом прилегающей к металлу шва околошовной зоны, возвьш1ающейс  над подкладкой , при Т 130-150°С с усилием обеспечивающим степень деформации Е 9-12%. При этом ролик, обкатыва сь по Поверхности металла околошовной зоны, производит пластическую деформацию возвышающихс  кромок то одной, то другой стороны и прижимает их к подкладному кольцу. При деформировании протекает как сдвигова  деформаци , так и (в меньшей степени)

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

деформаци  металла околошовной зоны. При деформировании ролик перекрьшает значительную часть металла зоны шва и околощовную зону, прилегающую к шву, на рассто нии 4-7 мм, В интервале температур 130-150 С металл нагрет , имеет весьма высокую пластичность , поэтому сопротивление его пластическому течению практически отсутствует. Наличие повьш1енной температуры в зоне деформировани  способствует существенному снижению сопротивл емости и наклепу, т. е. чувствительности металла к совершаемой пластической деформации. При таких услови х не происходит образование трещин. Указанные параме тры режима пластического деформировани  определены экспериментальным путем и  вл ютс  дл  данного процесса оптимальными . Снижение температуры прокатки до 120 С в некоторых , при повьш1енном смещении кромок (50%), приводит к образованию трещин в зоне деформировани . Применение температуры cBbmie 160 С способствует протеканию процессов повторного старени  ,

Усилие, приложенное к ролику, обеспечивающее 7% деформации, устран ет ступеньку частично. Наиболее

эффективно устран етс  ступенька при усили х, обеспечивающих степень деформации 9-12%. Превьш1ение степени деформации св зано с опасностью снижени  пластических свойств.

Затем выполн ют второй проход переплавлением металла шва и его формированием . -Как правило, этот проход выполн етс - на повьшгенных режимах с увеличенной подачей присадочной проволоки относительно первого прохода. При этом переплавл етс  не только металл шва, но и значительна  часть металла околошовной зоны, подвергнута  сдвиговой и пластической деформаци м. Поэтому пластичность деформированной зоны остаетс  такой же, как и после сварки.

Оставша с  часть непереплавленного деформированного металла околошовной зоны, подверга сь воздействию нагрева от источника тепла .- сварочной дуги, обладает также большим запасом пластических свойств.

Пример. Перед сваркой прокатывающий ролик 1 относительно сварочной горелки 2 устанавливают на соответствующее рассто ние (фиг.2) так, что в зоне контакта ролика 1 температура равна 130-150°С. В зависимости от толщины свариваемых деталей уста- навливают в рабочем цилиндре статическое усилие, обеспечивающее степень деформации 9-12%.

При сварке деталей тел вращени  кольцевым швом из сплава 1201 с тол- щинбй стенки 5 мм (сварочный ток 3IOA дл  первого прохода, сварочный ток 360А дл  второго прохода, скорость сварки 16 м/ч) рассто ние между осью сварочной горелки и осью про катывающего ролика А 230 мм, что соответствует температуре 150°С. С учетом степени деформации в пределах 9-12% при диаметре ролика 80 мм .усилие на ролике должно быть 22000- 23000 Н.

Правку ступеньки осуществл ют следующим образом.

В процессе сварки при выполнении первого прохода на одном из участков соединени  образуетс  ступенька. Не доход  10-15 мм до начала ступеньки, включают устройство дл  обеспечени  статического усили  и поджимают ро- лик 1 к поверхности. При этом ролик 1, обкатыва сь по поверхности, осуществл ет сдвиговую деформацию металла околошовной зоны, возвышающейс  над подкладкой, и прижимает ее к под . кладному кольцу. Прокатке роликом подвергаетс  весь участок со смещением кромок, и заканчиваетс  процесс деформировани  только после того, как ролик начнет деформировать две :зонь1, расположенные по разные стороны от металла шва. Ролик 1 отвод т от поверхности, а процесс сварки продолжают. В случае по влени  повторного смещени  кромок при первом проходе процесс правки повтор етс .

Поджатие кромок к подкладному кольцу можно производить и непрерьт- но, т.е. ролик посто нно поджат к поверхности металла околощовной зоны в течение всего процесса сварки.

Q 5 0

5 Q „

5

5

0

После окончани  первого прохода процесс сварки останавливают и производ т второй проход (фиг.1). Такое деформирование позвол ет практически полностью устранить смещение кромок без изменени  пластических свойств по сравнению со сваркой в исходном состо нии.

Внедрение способа при изготовлении сварных изделий из термически упрочн емых алюминиевых сплавов позвол ет полностью устранить смещение кромок свариваемых деталей, кдторые в р де случаев достигают величины пор дка 70-80% от толщины свариваемых кромок, повысить эксплуатационные свойства и надежность сварных изделий , обеспечить правку термически упрочн емых материалов, исключив при этом их разрушение, значительно снизить трудоемкость операций исправлени  смещени  кромок, высвободить производственных рабочих и автоматизировать процесс исправлени  смещени  кромок.

Claims (2)

1.Способ изготовлени  сварных соединений преимущественно из алюминиевых сплавов, включающий сварку и пластическое деформирование сварного соединени  путем прокатки роликом, отличающийс  тем, что,

с целью повышени  качества сварных соединений из термически упрочн емых алюминиевых сплавов путем устранени  смещени  кромок, образовавшегос  после вьшолнени  первого сварочного прохода, в процессе выполнени  первого сварочного прохода выполн ют пластическое деформирование околошовной зоны со стороны образовавшегос  смещени  кромок при температуре 130- 150 С с усилием, обеспечивающим степень деформации 9-12%.

2.Способ по п.I, отличающий с   тем, что пластическое деформирование осуществл ют путем прокатки сдвоенным роликом.

i f

Фиг.1

/ / / / ..

.2