SU539713A1 - Способ уменьшени остаточных деформаций и напр жений при сварке - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электродуговой сварке металлов, а именно к способам уменьшени  сварочных деформаций и напр жений в процессе сварки изделий, установленных в приспособлении.

Получение сварных узлов и деталей с оптимальной стабильной точностью в процессе их производства  вл етс  одной из актуальных задач современного машиностроени .

Известен способ уменьшени  величины сварочных деформаций в процессе сварки издели , установленного в приспособлении, путем непрерывного замера вознпкаюшпх сварочных деформаций, сравнени  их с заданным значением и воздействи  сигналом рассогласовани  на исполнительные механизмы. Если определенные во врем  сварки деформации превышают заданные, сварку приостанавливают И выполн ют ее с обратной стороны сварпваемых деталей.

Этот способ, однако, вызывает необходимость попеременного наложени  сварных швов с нижней и верхней стороны издели , дл  этого требуетс  или производить потолочную (горизонтальную) сварку, или примен ть поворотные приспособлени , что усложн ет ,процесс сварки и вли ет на точность сварной конструкции. Следовательно, область использовани  способа узка , он нригоден в основном в производстве простых сварных

конструкции, доступных дл  одновременной двусторонней сварки; необходимо многократно доводнть конструкцию до определенной степени деформации и многократно ее исправл ть методом попеременной двусторонней сварки.

Такое регулирование текущей точности конструкции в конечном итоге вли ет на работоспособность сварных изделий, а необходимость многократного прерывани  процесса сварки снижает общую производительность и ухудшает качество сварных швов.

Известен также способ уменьшени  угловых остаточных сварочных деформаций при сварке листов встык путем введени  под пластическую зону, образующуюс  при сварке, р да сосредоточенных опор с перемешением точек приложени  их сил в направлении и со скоростью сварки.

Однако в известном способе фактор скорости охлаждени  не учитываетс  - точки нриложени  сил онор перемещают с посто нной скоростью, синхронной со скоростью сварки.

Поэтому при сварке встык, например, металлических листов средней толщины и достаточной прот женности такой способ не решает задачи получени  минимальных угловых остаточных деформаций после сварки.

Скорость охлаждени  зоны сварки и образовани  нластической области по длине стыка будет неодинакова и поэтому дл  получени  минимальных деформаций (напр жений ) необходимо применить более сложный закон вводимой скорости пластической деформации . Известный способ применим только дл  случа  равномерного охлаждени  зоны сварки, поскольку в общем случае сварки деталей, когда скорость охлаждени  неравномерна по длине детали, необходимо провести опытные сварки деталей, установить закономерность возникающих (или остаточных ) деформаций опор под пластическую околощовную зону.

Целью изобретени   вл етс  уменьщение остаточных деформаций и напр жений при сварке любых конструкций при любых услови х охлаждени .

Это достигаетс  уменьшением остаточных деформаций и напр жений при сварке путем воздействи  на образующуюс  при нагревании пластическую зону внешними силами, точки приложени  которых перемещают в процессе сварки.

Отличительными признаками  вл етс  то, что в процессе сварки непрерывно замер ют возникающие в изделии сварочные напр жени , сравнивают их с заданным уровнем допустимых напр жений и затем точки приложени  сил перемещают по сигналу рассогласовани  между текущими значени ми сварочных напр жений и заданным их уровнем.

На фиг. 1 изображена схема установки свариваемого издели  в приспособлении; на фиг. 2 - блок-схема устройства дл  осуществлени  способа.

Изделие 1, свариваемое электродом 2, устанавливают в приспособление с базирующими элементами 3 и -прижимами 4. Количество и конструкци  базирующих элементов и прижимов зависит от габаритов и конструкции свариваемого издели  и требований, предъ вл емых к его точности. На поверхности издели  1 устанавливают датчики 5 сварочных напр жений. Количество и место установки датчиков определ етс  также особенност ми издели .

Датчиками-сигнализаторами текущего значени  сварочных напр жений могут быть любые известные устройства - механические, электрИ|Ческие, ультразвуковые, магнитные, электромагнитные.

В процессе сварки возникающие в изделии 1 сварочные напр жени  непрерывно регистрируютс  датчиками 5. Сигнал от датчика

через усилитель 6 поступает в решающее устройство 7, где сравниваетс  с заданным уровнем допустимого напр жени . При рассогласовании текущего значени  сварочного напр жени  и допустимого поступает команда в исполнительный механизм 8, например, силовой цилиндр прижима 4 или устройство, измен ющее местоположение базирующих элементов 3 приспособлени . Прижимы и базирующие элементы оказывают воздействие на свариваемое изделие 1, измен   еличину сварочного напр жени , измер емую датчиком 5, до установленного уровн . Как известно, величина сварочных напр жений регистрирует возможную деформацию контролируемого участка издели  как по величине , так и по знаку. Следовательно, отсутствие сварочных напр жений однозначно св зано с отсутствием возможных деформаций сварного издели  в свободном состо нии после сварки.

Заданные допустимые сварочные напр жени  могут иметь величину, не вызывающую сварочных деформаций, что позвол ет воздействовать на изделие до изменени  его размеров и формы.

Предлагаемый способ дает возможность производить сварные конструкции с любыми характеристиками и сочетани ми вход щих

элементов с заданной степенью точности. Это снижает объем необходимой после сварки механической обработки и позвол ет исключить трудоемкие процессы снижени  сварочных деформаций.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ уменьшени  остаточных деформаций и напр жений при сварке путем воздействи  на образующуюс  при нагревании пластическую зону внещни)ми силами, точки приложени  которых перемещают в процессе сварки, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  остаточных деформаций и

   напр жений при сварке любых конструкций при любых услови х охлаждени , в процессе сварки непрерывно замер ют возникающие в изделии сварочные напр жени , сравнивают их с заданным уровнем допустимых

   напр жений и затем точки приложени  сил перемещают по сигналу рассогласовани  между текущими значени ми сварочных напр жений № заданным их уровнем и измен ют величину приложенных сил.