SU1682100A1 - Способ изготовлени сварных соединений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке а именно к сварке тонкостенных конструкций из Al-сплавов, и может найти применение в различных отрасл х промышленности Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений Способ изготовлени  сварных соединений заключаетс  в том, что одновременно выполн ют пластическое деформирование шва при температуре 90±30°С и степенью деформации 4-7% и околошовной зоны шириной 15-18 мм при температуре 90±20°С и степенью деформации 2-3%. Способ позвол ет устранить сварочные деформации потери устойчивости, упростить сборку и сварку элементов конструкций . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области сварки , а именно к сварке тонкостенных конструкций из Ai-сплавов, и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства при производстве изделий с повышенными требовани ми к точности изготовлени .

Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений путем устранени  сварочных деформаций потери устойчивости .

На чертеже представлен график распределени  остаточных сварочных напр жений .

Способ осуществл етс  следующим образом .

Перед сваркой устанавливают деформирующие ролики на соответствующем рассто нии от сварочной горелки так, чтобы температура в очаге деформации под роликом , обрабатывающим сварной шов, составл ла 90±30°С, а под роликами в околошовной зоне 90±20°С После этого

включают устройства дл  обеспечени  статического усили , чтобы при прокатке металла шва обеспечивалась степень деформации 4-7%, а при прокатке околошовной зоны - степень деформации металла прилегающих ко шву двух сторон зон шириной 15-18 мм - 2-3%. Затем возбуждают сварочную дугу провод т в движение привод перемещение сварочного и деформирующего устройства и начинают подачу присадочной проволоки Ролики,обкатыва сь по поверхности основного металла прилегающих ко шву зон шириной мм, производ т деформирование этих зон при Т (90±20)°С

Коробление тонкостенных конструкций  вл етс  следствием потери устойчивости от напр жений сжати , уравновешивающих раст гивающие напр жени  зоны пластических деформаций. При этом пластические деформации от сварки возникают, как правило , в зонах соединений, тогда как деформации всего издели   вл ютс  следствием

сл

с

силового воздействи  этих зон и остаютс  упругими. Устранение такого силового воздействи  позвол ет полностью сн ть упругие деформации и устранить деформации потери устойчивости. Дл  этого необходимо в оставшейс  зоне раст гивающих напр жений создать пластические деформации удлинени , обратные сварочным.

При пластическом деформировании прилегающих ко шву с двух сторон зон шириной 15-18 мм происходит пластическое течение металла в продольном направлении . При этом протекают деформации удлинени  волокон, в результате которых устран ютс  остаточные продольные, а следовательно , и сжимающие напр жени , На- греЁ зоны деформировани  до 90±20°С способствует сохранению пластических свойств сварного соединени , Указанные параметры пластического деформировани  найдены экспериментальным путем и  вл ютс  дл  данного процесса оптимальными .

Деформирование за пределами зон шириной более 18 мм неэффективно, поскольку пластические деформации за пределами этих зон имеют малую величину, а затем переход т в упругие. Поэтому достаточно в указанных зонах создать прокаткой пластические деформации, противоположные по знаку сварочным, чтобы устранить деформации во всем изделии.

При степени деформации менее 2% неполностью компенсируютс  сварочные деформации укорочени , а при степени деформации более 3% создаютс  деформации удлинени , большие, чем сварочные, которые сосредоточены в пределах зоны пластических деформаций в исходном состо нии .

При температуре деформировани  свыше 110°С имеет место неравномерное распределение температур в поперечном сечении сварного соэдинени , поэтому в отдельных зонах возникают повышенные напр жени  сжати , которые оказывают существенное вли ние на характер распределени  остаточных напр жений, т.е. возможен перекат и возникают деформации, обратные сварочным, которые трудней поддаютс  исправлению.

При температуре деформировани  ниже 70°С неравномерное распределение температур отсутствует. Однако возможно снижение пластических свойств, св занное с усилием деформировани . Это снижение

особенно может сказатьс  на сплавах, чувствительных к совершаемой пластической деформации.

Пример. При сварке плоских элементов из сплава 1201 толщиной 3 мм, сварочный ток 180 А, скорость сварки - 18 м/ч. Рассто ние между осью роликов, деформирующих металл шва и прилегающих ко шву с двух сторон зон и осью электрода сварочной горелки А 225 мм, что соответствует

90±ЗОиС дл  шва и 90±20°С дл  прилегающих зон, С учетом степени деформации в пределах 4-7% при диаметре 70 мм усилие должно быть не более 10000 Н дл  шва и не более 8000 Н дл  околошовной зоны,

Внедрение способа изготовлени  тонколистовых конструкций из Al-сплавов позволит: устранить сварочные деформации потери устойчивости; упростить сборку и сварку элементов конструкций; уменьшить

число доработок, а также сократить сроки освоени  производства изделий.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  сварных соединений , преимущественно тонкостенных из алюминиевых сплавов, при котором в процессе сварки выполн ют пластическое деформирование сварного шва при температуре 90±30°С и степени деформации

   4-7%, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварных соединений путем устранени  сварочных деформаций потери устойчивости, дополнительно выполн ют пластическое деформирование

   прилегающих к шву с 2-х сторон зон шириной 15-18 мм при температуре 90±20°С и степени деформации 2-3%.

   |i.o-o 2 Ф-Q ПРОКАТКА (Ш

   ПРИ 20°С

   JtXJ ПРОШИЛ ШВА

   90вС

   4.- ПРОКАТКА ШЬА

   ПРИ 909С ЛЙОКАТ-J

   KA OU1S ПРИ

   90°G

   О.КГ/МПЯ