Способ дуговой сварки тонколистовых элементов Советский патент 1983 года по МПК B23K28/00 B23K9/16 

(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ТОНКОЛИСТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при автоматической и ручной сварке в среде защитных газов неплавящимся электродом без присадочного материала тонколистовых изделий из металлов и сплавов преимущественно длинномерными швами.

Известны способы односторонней свариз тонких изделий 1 и 2, сущность которых состоит в том, что на свариваемые листы воздействуют распределенной нагрузкой и жестко их фиксируют при сборке под сварку на опорной поверхности, чтобы в результате термического воздействия сварочной дуги уменьшить или исключить перемещение свариваемых листов друг относительно друга и как итог обеспечить ведение процесса сварки в автоматическом режиме и получение качественного сварного соединения.

При дуговой сварке изделий толщиной менее 1,5 мм в связи с технически ми трудностями применения присадочной проволоки возникает необходимость использования в качестве присадочного материала переплавляемой нахлестки собранных под сварку листов 3.

Недостаткам известных способов является невозможность получения качественного сварного соединения, так как исключается возможность совмещения свариваемых кромок в одну плоскость при расплав лении нахлестки из-за потери силового контакта распределенной нагрузкой с верхним Листом при перемещении его в зоне сварочной ванны к опорной поверхности.

Наиболее близкий к изобретению по тех10 нической сущности способ дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку к в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получения стыкового соединения между элементами 4.

Недостатком известного способа является невозможность получения качественного сварного соединения толщиной металла менее 1,5 мм, так как распределенная нагруз2Q ка, создаваемая прижимом в виде.сплошного бруса, имеет ограниченную возможность воздействия на расплавленную сварочной дугой кромку. Выход кромок осуществляется за счет изгибных напряжений, создаваемых при сборке, величина которых не позволяет полностью совместить свариваемые элементы в одну плоскость, в результате наблюдается депланация свариваемых кромок, т. е. выход сварнваемых кромок из плоскости. Дополнительное усилие со стороны сплошного прижима во время сварки на расплавленную кромку исключено, так как силовой контакт между прижимом и плоскостью уже сваренного металла сводится к минимуму из-за естественной жесткости сплошного прижима и собранных внахлестку свариваемых кромок.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения элементов с толш,иной меньшей 1,5 мм.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку и в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получения стыкового соединения между элементами, нагрузку прикладывают на участке с длиной, равной длине сварочной ванны, причем начинают силовое воздействие в момент начала расплавления кромок и заканчивают в момент начала кристаллизэции жидкого металла.

На фиг. 1 представлено прижатие свариваемых кромок при сборке, схема; на фиг. 2 - действие приложенных сил во времр сварки, схема; на фиг. 3 - сварное соединение после сварки.

Способ заключается в следующем.

Свариваемые листы собирают внахлестку и верхний лист 1 прижимается к опорной поверхности 2 прижимом, который состоит из набора собранных вплотную отдельных элементов 3, передающих усилие прижатия Р свариваемой кромке на длине, равной толщине прижимного элемента и не превышающей длины сварочной ванны 4.

Прижимные элементы располагают на всей длине свариваемого стыка на расстоянии от оси шва, равном не более половине ширины сварочной ванны, поэтому во время расплавления свариваемых кромок каждый элемент 3 прижима обеспечивает постоянный силовой контакт с кромкой 1 и совершает работу по перемещению верхнего листа к опорной поверхности 2, т. е. до совмещения верхней кромки 1 свариваемых листов с нижней в одну плоскость.

Наличие силового воздействия на верхнюю кромку в момент ее расплавления, т. е. ликвидации опоры верхнего листа 1, позволяет переместить его к поверхности подкладки и устранить депланацию и «домики сварного соединения, появляющиеся из-за термического расширения свариваемых кромок перед дугой и термической усадки посыле сварки, получить обычное стыковое сварное соединение без превышения кромок и тем самым повысить его качество.

Применение способа дуговой сварки тонколистовых элементов при изготовлении прямошовных тонкостенных труб и плоских панелей из титанового сплава ОТ4-1 толщиной 0,5 мм, 0,6 и 0,8 мм. Длина сварных швов 500-1000 мм.

При выполнении способа свариваемые кромки собирают внахлестку с перекрытием 0,6-0,8 мм. Сосредоточенные усилия к врехнему листу прикладывают у кромки посредством прижимных элементов в виде пластинок, ориентированных перпендикулярно к поверхности листов и имеющих толщину 1 мм (менее половины длины сварочной ванны).

Силовое воздействие, как предварительное вначале, так и сосредоточенное во время сварки, осуществляют через упругую резиновую прокладку, которая обеспечивает

рабочие перемещения прижимных элементов на длине сварочной ванны по мере расплавления нахлестки. При этом происходит последовательное совмещение свариваемых листов в единую поверхность, копирующую поверхность базовой подкладки,

на которой формируется сварное соединение. Силовое воздействие на верхний лист соединения может осуществляться также через какое-либо другое эластичное упругое тело, мембранное устройство и т. д. Передача силового воздействия может осуществляться набором стержневых толкателей или другими устройствами.

Использование способа позволяет осуществить автоматическую сварку тонколистовых металлов, используя нахлестку в качестве присадочного материала, что приводит к значительной экономии сварочных материалов, и получить качественное сварное соединение с минимумом сварочных деформаций без превышения кромок.

Формула изобретения

Спрсоб дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые эле менты собирают внахлестку и в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получения стыкового соединения между элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения элементов с толщиной, меньшей 1,5 мм,

нагрузку прикладывают на участке с длиной, равной длине сварочной ванны, причем начинают силовое воздействие в момент начала расплавления кромок и заканчивают в момент начала кристаллизации жидкого металла.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ния и остаточные напряжения при сварке(прототип).

1004050

J