SU1722746A1

SU1722746A1 - Способ сварки плавлением

Info

Publication number: SU1722746A1
Application number: SU904790036A
Authority: SU
Inventors: Олег Михайлович Новиков; Владимир Петрович Морочко; Владимир Омарович Токарев; Виктор Максимович Петрованов; Георгий Леонидович Зубриенко; Николай Семенович Барабохин
Original assignee: Научно-исследовательский институт технологии машиностроения
Priority date: 1990-02-12
Filing date: 1990-02-12
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Изобретение может быть .использовано в технологии сварки плавлением концентрированным источником энергии, Сущность изобретени заключаетс в том, что на стыке свариваемых деталей на всю толщину выполн ют отверстие, источник нагрева устанавливают над отверстием. Затем увеличивают мощность источника нагрева до значени , обеспечивающего проплавление деталей на всю толщину, и включают перемещение источника нагрева относительно деталей. Отверстие выполн ют ромбовидной формы с малой диагональю, равной диаметру источника нагрева, и большей диагональю, равной длине сварочной ванны . В процессе сварки большую диагональ совмещают со стыком. 1 табл. 2 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс к сварке, а именно к технологии сварки плавлением концентрированными источниками энергии (дугой, электронным лучом, плазмой, лазер- ным лучом и т.д.), и может быть использовано в любых област х машиностроени .

Известен способ сварки плавлением концентрированным источником энергии, при котором процесс начинают с входных технологических планок.

Недостатком способа вл етс ограниченность его применени в зависимости от конфигурации шва. Способ неприемлем дл замкнутых швов.

Известен способ электронно-лучевой сварки с предварительно выполненным на линии стыка свариваемых деталей на всю глубину отверстием диаметром, равным диаметру луча. Процесс сварки начинают с отверсти и переплавл ют металл на его стенках. Способ обеспечивает на участке

начала шва стабильную геометрию про- плавлени .

Недостатком способа вл етс мала прот женность полости по длине стыка .В начале процесса сварки расплавленный металл сварочной ванны переноситс в сторону , противоположную скорости сварки, и объем отверсти недостаточен, дл его заполнени . Поэтому расплавленный металл отбрасываетс на поверхность основного металла, образуютс наплавы, что нарушает геометрию шва на этапе его завершени и вызывает непровары в корневой части шва. Кроме того, на начальном участке шва свариваемый металл холодный и требуетс большое тепловложение по сравнению с установившимс процессом дл стабильного проплавлени на всю высоту стыка и устранени непровара.

ч ю ю VJ

4 О

Цель изобретени - повышение качества сварных соединений путем устранени непроваров в корневой части шва,

Слособ обеспечивает снижение брака издели , устран ет подварки сварных швов и повышает их сопротивл емость к хрупкому разрушению.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе сварки плавлением, при котором на стыке свариваемых деталей на всю толщину выполн ют отверстие, источник нагрева устанавливают над отверстием. Увеличивают мощность источника нагрева до значени , обеспечивающего проплзвле- ние деталей на всю толщину, и включают перемещение источника нагрева относительно деталей. Отверстие выполн ют ромбовидной формы, мала диагональ которого равна диаметру источника нагрева, а больша диагональ - длине сварочной ванны, причем большую диагональ совмещают со стыком.

На фиг.1 изображена разделка свариваемых кромок на начальном участке сварки, внешний вид; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1.

Способ состоит в изготовлении на свариваемых кромках на всю их толщину раз- делки 1 в форме равнобедренного треугольника с высотой d/2 и основанием, равным длине сварочной ванны, где d - диаметр источника нагрева, стыковки свариваемых кромок деталей 2 так, чтобы в стыке образовалось отверстие ромбовидной формы с меньшей диагональю, равной d. Источник нагрева устанавливают в начале ромбовидного отверсти (точки Б или В), сварку выполн ют в направлении большей диагонали ромбовидного отверсти .

Изготовление ромбовидного, отверсти на начальном участке сварки компенсирует отвод тепла за счет теплопроводности в холодный свариваемый металл и увеличивает проплавл ющую способность источника нагрева . Отверстие заполн етс расплавленным металлом сварочной ванны и предотвращает наплывы металла на поверхности свариваемой детали (кромок).

Изготовление отверсти ромбовидной формы с максимальной шириной, равной диаметру источника нагрева, обусловленно необходимостью эффективного использовани энергии источника нагрева дл расплавлени свариваемого металла. Ромбовидное отверстие способствует улавливанию большей части энергии, так как ширина зазора в стыке увеличиваетс и уменьшаетс постепенно. На начальной стадии процесса (точки Б или В) металл свариваемых кромок плавитс и в виде волны

переноситс по длине отверсти к вершине противоположного угла, За счет сил поверхностного нат жени расплавленный металл удерживаетс на стенках

ромбовидного отверсти и преп тствует сквозному проникновению через стык частиц энергии. При этом больша часть тепловой энергии поглощаетс вертикальными стенками разделки. Диаметр источника нагрева определ ют перед сваркой по прожигу фольги из тугоплавких металлов на рабочем режиме сварки.

Длину ромбовидного отверсти I выбирают равной длине сварочной ванны с лицевой стороны шва. Экспериментально установлено, что на рекомендуемьи в производстве режимах сварки конструкционных сталей и сплавов толщиной 3-60 мм длина сварочной ванны измен етс в пределах 10 - 45 мм. Только при этих услови х жидкий металл сварочной ванны равномерно заполн ет полость и устран ютс непро- вары в корневой части шва на этапе его завершени и в начале шва.

При I меньше длины сварочной ванны жидкий металл выноситс на поверхность свариваемых кромок на этапе начала шва, Толщина соединени в этом месте увеличиваетс и при перекрытии шва на этапе его завершени образуютс непровары.

При I больше длины сварочной ванны разделка свариваемых кромок не заполн етс жидким металлом сварочной ванны и

образуетс провисание на участке начала шва. Этот поверхностный дефект при перекрытии шва остаетс , Дл его исправлени необходимо уменьшать тепловложение на этапе завершени шва, что усложн ет технологию ,

Пример. Выполн ли импульсно-дуго- вую сварку (ИДСП) плав щимс электродом диаметром 1,6 мм, электронно-лучевую (Э Л С) и лазерную (Л С) сварку алюминиевого

сплава 1201. При ИДСП использовали подкладку с формирующей канавкой, а сварку выполн ли в нижнем положении. При ЭЛС и ЛС сварку выполн ли на весу вертикальным и горизонтальным лучами, ЭЛС выполн ли с энергокомплексом ЭЛА 60/60, а Л С - на установке ЛТ1,

На всех режимах сварки с разделками свариваемых кромок, обеспечивающими максимальную ширину ромбовидного отверсти , равную диаметру источника нагрева , нее длину, равную длине сварочной ванны, непровары в корне шва на этапе перекрыти и в начале шва не наблюдали.

Claims

В таблице приведено вли ние параметров режима и геометрических параметров на качество сварных соединений. Формула изобретени Способ сварки плавлением, при котором на стыке свариваемых деталей на всю их толщину выполн ют отверстие, источник нагрева устанавливают над отверстием, после чего увеличивают мощность источника до значени , обеспечивающего проплавле- нйе деталей на всю толщину, и включают

эле зь

21) 860 1)7 1,5

лс

,5

0

перемещение источника нагрева относительно деталей, отличающийс тем, целью повышени качества сварных соединений путем устранени непроваров в корневой части шва, отверстие выполн ют ромбовидной формы, мала диагональ которого равна диаметру источника нагрева, а больша диагональ - длине сварочной ванны , причем большую диагональ совмещают со стыком.

1,5

. - .11.

2,0

- -о.

19 19

19 19 20

17

19М 15 3,5

25 3.5 Без разделки

201,5 1;0

2,0 15 1,5

25 -1,5

Без разделки 17 2,0 1,5

2,5 20 2,0

15 2,0

.Без разделки

корне при перекрытии шва

Занижение с лицевой стороны шва

Нелровары а корне при перекрытии шва

Занижение шва с лицевой стороны

Непровары в начале шва

Непрреары отсутствуют

Непровары в корне при перекрытии шва

Занижение лицевой стороны шва

Непровары е корне при перекрытии шва

Занижение с лицевой стороны шва

Непровары в начале шва

Непровары отсутствуют

Непроеары в корне при перекрытии шва

Занижение с лицевой стороны шва.

Занижение с лицевой стороны шва

Непровары в корне при перекрытии шва

Непровары в начале шаа