SU634885A1

SU634885A1 - Method of fusion welding of materials with high heat conductivity

Info

Publication number: SU634885A1
Application number: SU772493363A
Authority: SU
Inventors: Евгений Алексеевич Крутиков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4090
Priority date: 1977-06-06
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1978-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к области сварки высокотеплопроводных материалов и может быть применено, например, при сварке медных шин.The invention relates to the field of welding of highly heat-conducting materials and can be applied, for example, in welding of copper bars.

Р1зобретение целесообразно использовать при ограничении теплоподвода в процессе сваркг; дл предохранени от перегрева сварных элементов или в случае, если мощность свариого оборудовани недостаточна дл прогрева сварных кромок, обеспечиваюш .сго качество шва.It is advisable to use the P1 invention to limit the heat supply during the welding process; for protection against overheating of welded elements or in case the power of welding equipment is insufficient for heating the welded edges, ensuring the quality of the seam.

Мзвестиа сварка высокотеплопроводных элементов с иепрерывпыми по длине кромками встык, с угловым расположением, втавр, внахлестку 1. При сварке таких элементов теило от сварочной ванны распростран етс радиально по всем направлени м со все увеличивающимс фронтом; пропорционально увеличиваетс и теплопроводность . В массивных элементах сочетание высокотеплопроводного материала и указанного характера распространени тепла приводит к тенлоотводу такой интенсивности , что качество щва невозможно обеспечить без дополнительного прогрева самих элементов до температуры в несколько ест градусов.Mzvezda welding of highly heat-conducting elements with end-to-end butt-butt edges, with angular position, tamper, overlap 1. When welding such elements, the teelo from the weld pool extends radially in all directions with an ever-increasing front; proportionally increases heat conductivity. In massive elements, the combination of a highly heat-conducting material and the specified nature of heat distribution leads to a tenloot such an intensity that the quality of the weld cannot be ensured without additional heating of the elements themselves to a temperature of several degrees.

В услови х ограничени тенлоподвода в процессе сварки, например, при наличии в близлежащих к сварной зоне нетермостойких элементов, таких как гермопроходнпки, герметизированные низкотемпературным припоем, телеметрические датчики и т. п., получить качественную сварку в известном соединении не удаетс . Така ситуаци может , например, возникнуть в случа х непредусмотренного ремонта элементов путем замены неработоснособнон частн кондиционной н соединение последней с исправной частью сваркой. В случае сварки массивных элементов из-за растекани по ним тепла мощность располагаемого сварочного оборудовани дл прогрева кромок может оказатьс недостаточной.Under the conditions of limiting the ten-point supply during welding, for example, in the presence of non-heat-resistant elements in the vicinity of the welded zone, such as pressurized sheets sealed with low-temperature solder, telemetry sensors, etc., it is not possible to obtain high-quality welding in the known joint. Such a situation may, for example, arise in cases of unforeseen repair of elements by replacing the inoperative part of the conditional connection of the latter with the serviceable part by welding. In the case of welding massive elements due to heat spreading over them, the power of the available welding equipment for heating the edges may be insufficient.

Целью изобретени вл етс получение качественного щва при ограпичении тенлоотвода нли при дефпцпте мощности сварочного оборудовани .The aim of the invention is to obtain high-quality seam by limiting the tenloot nli when deflecting the power of welding equipment.

Указанна цель достигаетс тем, что по всей длине кромок выполн ют сквозные пазы , на рассто нии, равном 0,5-1,5 толщины свариваемых кромок, при этом размеры их берут из следующих соотношений:This goal is achieved by running through grooves along the entire length of the edges, at a distance of 0.5-1.5 thickness of the edges being welded, and their dimensions are taken from the following ratios:

/(2-5) а; 5: (0,05-0,2)0,/ (2-5) a; 5: (0.05-0.2) 0,

где (Т - толщина свариваемых кромок; / - глубина паза; 5 - щирина паза.where (T is the thickness of the edges to be welded; / is the depth of the groove; 5 is the width of the groove.

На чертеже схематически изображено предложенное еварное соединение.The drawing schematically shows the proposed univariate connection.

Элементы 1, 2, содержащие сварные кромки 3, 4, соедин ютс сварным швом 5. По всей длине кромок 3, 4 на рассто нии 0,5-1,5 толщины их вынолн ютс сквозные пазы 6.Elements 1, 2, containing welded edges 3, 4, are joined by a welded seam 5. Through the entire length of edges 3, 4 at a distance of 0.5-1.5 of their thickness, through slots 6 are made.

При сварке монолитных кромок тепло распростран етс радиально, фронт его распространени имеет вид окружности все )величивающегос диаметра, в центре которой расположена сварочна ванна. Пазы вынуждают тепловой поток от сварочной ванны распростран тьс по ограниченному ими участку, поперечное сечение которого составл ет только часть поперечного фронтального сечени элементов дл случа , если пазы отсутствуют. В соответствии с этим участок между пазами обладает частью теплопроводности элемента с непрерывными кромками. Чем глубже пазы, тем меньщий тепловой поток могут пропустить участки меладу пазами.When welding monolithic edges, the heat spreads radially, the front of its distribution has the form of a circumference of all the diameter of the alloy, in the center of which there is a welding bath. The grooves force the heat flux from the weld pool to extend over a region limited by them, the cross section of which constitutes only a part of the cross-sectional front section of the elements for the case if the grooves are missing. In accordance with this, the area between the grooves has a part of the thermal conductivity of the element with continuous edges. The deeper the grooves, the lower the heat flux may be in areas of the melade grooves.

Оптимальные размеры пазов выбираютс из следующих соображений.The optimal slot sizes are selected from the following considerations.

Участки между пазами целесообразно назначать щириной не менее наибольщего размера зеркала сварочной ванны, который обычно соизмерим с толщиной свариваемых элементов, выполненных из высокотеплопроводного материала, ипаче р дом расположенные участки, одновременно примыкающие к сварочной ванне, будут отводить одинаковые тенловые потоки, и иазы между ними не будут работать как тенловые дроссели. Однако, если рассто ни между пазами значительно иревыщают наибольщий размер сварочной ванны, то их эффективность снижаетс во столько же раз, во сколько щирииа этих участков больще сварочной ванны. Поэтому рассто ние между пазами нужно брать в 0,5-1,5 раза больше толщины свариваемых кромок. Пазы глубиной I, равной толщине элементов, мало мен ют картииу распределени теплового потока в процессе сварки и начинают вли ть на теплоотвод при глубине, равной удвоенной толщине элементов, уменьша теплоотвод на 20-30%. При глубине пазов, равиой п тикратной толщине элементов, Between the grooves, it is advisable to assign a width of at least the largest size of the weld pool mirror, which is usually comparable to the thickness of the welded elements made of highly conductive material, and adjacent areas adjacent to the weld pool at the same time will be diverted by the same tenl threads and between them there will be no will work as tenl chokes. However, if the distances between the grooves are significantly higher and the largest size of the weld pool, then their efficiency decreases by as many times as the width of these areas is larger than the weld pool. Therefore, the distance between the grooves should be taken 0.5-1.5 times the thickness of the edges to be welded. Grooves with a depth of I equal to the thickness of the elements slightly change the cartiy of the distribution of the heat flux during the welding process and begin to affect the heat sink at a depth equal to twice the thickness of the elements, reducing the heat sink by 20-30%. With the depth of the grooves, the rabbi is 5 times the thickness of the elements,

теплоотвод уменьшаетс в 3-5 раз. Дальнейшее увеличение глубины пазов практически нецелесообразно. Таким образом, глубина пазов 1(2-5)0. Пазы необходимо выиолн ть минимальной ширины S с тем, чтобы не нарушить прочности и функциональности свариваемых элементов, например , не создавать местное электросопротивление в случае сварки медных щин из-за потери сечени в месте выполнеии шва. Реальное технологическое оборудование в большинстве случаев позвол ет выполн ть иазы щириной 0,05-0,2 толщины элементов , при этом прочность и функциональность элементов в направлении пазов практически не иарущаетс . Поэтому следует принимать S(0,05-0,2)а. Таким образом, иовыщеиное сопротивление потоку тепла в элементах при иаличии пазов дросселирует теплоотвод от сварочной ванны, обеспечива и качество шва и меньщий разогрев элементов в процессе сварки, причем при меньшем теплоотводе требуетс меньща мощность сварного оборудовани ; тем самым достигаетс цель изобретени .heat sink is reduced by a factor of 3-5. A further increase in the depth of the grooves is practically impractical. Thus, the depth of the grooves 1 (2-5) 0. The grooves must be made of a minimum width S in order not to disrupt the strength and functionality of the elements being welded, for example, not to create local electrical resistance in the case of welding of copper shells due to loss of section in the area of the seam. In most cases, the actual process equipment allows for a thickness of 0.05-0.2 of the thickness of the elements, while the strength and functionality of the elements in the direction of the grooves is practically non-destructive. Therefore, you should take S (0.05-0.2) a. Thus, the higher resistance to the flow of heat in the elements when the grooves are available throttles the heat sink from the weld pool, ensuring both weld quality and less heating of the elements during the welding process, and with less heat sink, less welding power is required; the purpose of the invention is thus achieved.

Claims

1. Klchkin Ya. Ya. Welding of non-ferrous metals and their alloys, M., “Mashinostroenie, 1964, p. 62-63.

S

V