SU880681A1 - Способ автоматической электродуговой сварки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к сварочной технологии, конкретно к автома- тической электро уговой сварке.

Известен способ односторонней ду- говой сварки на медной подкладке с формирующей канавкой,при котором с целью повышени  качества сварного соединени , по кра м формирующей канавки , имеющей форму сегмента, шириной примерно 10 мм и глубиной 2 мм, выполн ют небольшие скосы, глубиной до 0,5 мм с углом наклона примерно

18° 1 .

Однако при использовании данного способа сварки не обеспечиваетс  дос- 15 таточно плотное прилегание подкладки к свариваемым издели м вследствие малой фактической площади контакта, что ведет к ухудшению условий теплоотвода.

1звестен способ автоматической 20 электродуговой сварки с использованием подкладки с формирующей канавкой , при котором перед процессом сварки прижимают свариваемые детали к подкладке Г2.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что теплоотвод из зоны сварки недостаточно высок из-за имеющего место неприлегани  деталей к подкладке .30

Цель изобретени  - повышение качества сварки путем улучшени  прилеп гани  подкладки к детал м.

Указанна  цель достигаетс  тем,что в способе автоматической электродуговой сварки с использованием подкладки с формирующей канавкой, при котором перед процессом сварки прижимают свариваемые детали к подкладке, после прижима деталей к подкладке, последнюю сдвигают вдоль оси шва на рассто ние от 5 мкм до 5 мм.

На фиг.1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез.

Перед сваркой детали 1 и 2 (фиг.1) укладывают на подкладку 3,совмещают линию стыка с серединой формирующей канавки 4 и создают нормальную нагрузку с усилием кгс прижимами 5 . и 6, соединенными с приводами 7 и 8. После прижати  производ т сдвиг подкладки 3 вдоль оси шва на рассто ние 5 мкм - 5 мм путем приложени  тангенциальной силы приводом 9 (фиг.2) после чего производ т сварку.

Выбор указанных пределов сдвига подкладки обосновываетс  следующим образом.

. Реальные поверхности твердых тел всегда имеют неровности в виде макронеровностей , волнистости и микронеровностей , а также различного рода поверхностные пленки. Соприкосновение двух поверхностей твердых тел ввиду наличи  на них микронеровностей всегда дискретно, т.е. происходит на отдельных малых площад х, которые при наличии волнистости или макронеровностей концентрируютс  в определенных област х. Средний диаметр фактического п тна контакта составл ет 35 мкм.

При сдвиге контактирующих поверхностей в результате трени  создаютс  услови  дл  деформировани  выступов и увеличени  сближени  и площади контакта . Деформаци  макровыступов под действием тангенциальных сил происходит при минимальном сдвиге, равном среднему диаметру фактического п тна контакта, т.е. 3-5 мкм.

При переходе от поко  к скольжению под вли нием тангенциальных сил происходит сближение контактирующих поверхностей примерно на 0,5 мкм и увеличение фактической площади контакта до 10%. По мере дальнейшего сдвига фактическа  площадь контакта возрастет до 15% (от величины фактической площади контакта поко ), а затем стабилизируетс . Стабилизаци  достигаетс  уже при сдвиге на рассто ние 23 мм. Это св зано с тем, что выступы приработанной поверхности трени  упрочн ютс  и пластический контакт переходит в состо ние упругого.

Поэтому,соответственно,с некоторым запасом сдвиг сварочной подкладки относительно свариваемых листов имеет пределы 5 мкм - 5 мм.

Количество тепла, которое переходит в сварочную подкладку, приближенно определ етс  величиной

Ч

где il м - приведенный коэффициент теплопроводности межконтактных поверхностных слоев; cl(j - соответственно температуры свариваемых листов и сварочной подкладки в месте контакта;

h - средний зазор между сварочной подкладкой и свариваемыми листами;

Aij - фактическа  площадь контакта сварочной подкладки со свариваемыми листами.

Как видно из приведенного ныражени  увеличение фактической площади контакта на 15% увеличивает количество тепла, которое отводитс  сварочной подкладкой также на 15%. Это увеличение сказываетс  на повышении скорости охлаждени  сварного шва и тем самым на уменьшении возникающих сварочных деформаций.

Пример..При аргоно-дуговой сварке пластин из стали ЗОХГСА толщиной 1 мм, длиной 1000 мм при ширине 250 мм на режиме: сила тока 1 120 А, напр жение , скорость сварки 8 10 м/с , прогиб, вызванный продольными и угловыми деформаци ми , за счет улучшени  условий теплоотвода снизилс  на 30%, -.

Нормальна  нагрузка с силой 10 10

кгс и сдвиг вдоль шва под действием тангенциальной силы создают услови , при которых происходит деформаци  микровыступов и разрушение окиной пленки на поверхности деталей и подкладки, за счет чего значительно улучшаетс  теплоотвод в районе сварного шва,что приводит к увеличению скорости охлаждени  металла шва,способствует уменьшению сварочных деформаций и получению мелкозернистой структуры сварного соединени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматической электродуговой сварки с использованием подкладки с формирующей канавкой, при котором перед процессом сварки прижимают свариваемые детали к подкладке , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварки путем улучшени  прилегани  подкладки к детал м, после прижима деталей к подкладке, последнюю сдвигаю вдоль оси шва на рассто ние от 5 мкм до 5 мм.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Патент Японии № 24850, кл. 12 В 1, 18.08.70.
2. 2.Акулов А.И. и др. Технологи 

   и оборудование сварки давлением. М., Машиностроение, 1977, с.23-24 (прототип).