Способ защиты обратной стороны шва при дуговой многопроходной сварке тугоплавких металлов и сплавов Советский патент 1989 года по МПК B23K9/02 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для дуговой многопроходной сварки нержавеющих сталей и тугоплавких металлов и сплавов с принудительным охлаждением зо- , ны соединения.

Цель изобретения - повьшение качества сварных соединений путем предотвращения подогрева кромок заготовок разогретым алюминием перед сварочной ванной.

На чертеже представлена схема сварки по предлагаемому способу.

Способ реализуется следунщим образом.

Сварку, заготовок 1 производят в аргоне неплавящимся вольфрамовым электродом с разделкой кромок. Первым выполняют сварку притупления под- варочным швом 2. Затем поверхн ость заготовок и подварочного шва со стороны корня обрабатывают шабером или дробеструят. После зачистки на поверхность металла напьтяют газовым металлизатором слой 3 алюминия толщиной 0,6-rl мм. Покрытие из алюминия указанной толщины имеет достаточное прочное сцепление с поверхностью сва- риваемых заготовок. Затем поперек кромок заготовок с шагом, равным

4

00

х

00:

сд

148

(... 2) 5, где 5 толщина со.единяе- мых заготовок, в слое алюминия образуют известным способом,.например фрезеруют, поперечные пазы 4 шириной, равной толщине напыленного слоя алюминия. После этого производят заполнение разделки кромок присадочным материалом, образуя шов 5. Сварку производят на режимах, при которых алюминий нагревается до температуры плавления, но не более 1000 С для предотвращения образования интерме- таллидоБ. В процессе сварки дополни- тельную защиту корня шва аргоном не производят. Расплавленный алюминий надежно защищает металл от взаимодействия с активными газами. Поперечные пазы не снижают качества защиты сварВ процессе сварки алюминий расправляется и пазы в покрытии заплавля- ются, что обеспечивает надежную защиту корня шва от взаимодействия с активными газами.

Из приведенных в таблице данШ)1х следует, что поперечные пазы в алюминиевом покрытии позволяют сократить практически вдвое ширину участка ре- кристаллизованных зерен в ЗТВ, значительно повысить угол загиба и ударную вязкость сварных соединений. Оптимальный шаг разрывов (1...2)5. Уменьшение шага поперечных пазов до О,58 приводит к ухудшению качества защиты корня шва, снижению пластичности и вязкости сварных соединений и увеличивает ширину ЗТВ за счет

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в химическом машиностроении для дуговой многопроходной сварки тугоплавких металлов с принудительным охлаждением зоны соединения при создании химических аппаратов из циркония и других тугоплавких металлов. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений путем предотвращения предварительного подогрева кромок заготовок разогретым алюминием. Первым проходом выполняют сварку притупления. Напыляют на кромки соединяемых заготовок со стороны корня шва слой алюминия, в котором образуют пазы шириной, равной толщине напыленного слоя алюминия и шагом, равным (1-2)δ, где δ - толщина соединяемых заготовок. Пазы ориентируют поперек свариваемых кромок. После этого производят заполнение разделки присадочным материалом. Поперечные пазы в алюминиевом покрытии позволяют сократить вдвое ширину участка рекристаллизованных зерен в зоне термического влияния. 1 ил., 1 табл.

ных соединений, так как алюминий рас- 20 предварительного подогрева кромок плавляется задолго до пересечения пазов сварочной ванной. Это приводит к заплавлению пазов алюминием в процессе сварки. .

После сварки алюминиевый слой при 25 необходимости удаляется известным способом, например стравливается или снимается при механической обработке резанием.

Пример. Производили аргоно- зо дуговую сварку пластин толщиной § 7 мм из сплава Zr - 2,5% Nb с V-об- разной разделкой кромок. Первым проходом производили сварку притупления без подачи присадочной проволоки на

35

заготовок алюминием. Ширину попере ных разрывов, равную толщине покры тия из алюминия, выбирают из услов обеспечения качественной защиты ко ня шва от взаимодействия с активны газами.. Увеличение ширины разрывов приводит к утончению пленки распла ленного алюминия и ухудшению качес ва защиты, при этом наблюдается от сутствие заплавпения пазов алюмини Таким образом, положительный эф фект достигается за счет образован в слое алюминия поперечных пазов.

Экономический эффект ожидается лучить от замены сплава Zr-l%Nb бо лее высокопрочным сплавом Zr-2,5%N для создания сварных химических ап паратов. Это позволит на 25% сокра тить расход циркония, и снизить себ стоимость химичесЧсих аппаратов. Из ретение может быть использовано в мическом машиностроении для создан сварных химических аппаратов из .ци кония и др. тугоплавких металлов, нержавеющих сталей, а также в друг отраслях народного хозяйства.

режимеf Vjg 0,84 см/с; 1, 200 А; и л 11 В. После этого шов и кромки заготовок обрабатывали шабером и на- пьтяли газовым металлизатором МгаЗ-57 слой алюминий толщиной 0,8 мм с использованием алюминиевой проволоки АК диаметром 2 мм. Затем в алюминиевом покрытии с шагом 0,5...3 выполняли резцом пазы шириной 0,8 мм. После этого производили заполнение разделки- присадочной проволокой из сплава Zr-1% Nb диаметром 2 мм на режиме

V

се

0,28 см/с; leg, 320 А;

%

14 В; Van. 1,5 см/с. Качество сварных соединений определяли при механических испытаниях сварных соеди- нений на статический и ударный загиб, микротйердость металла в корне шва на лубине 8 мкм в области пазов и по ширине рекристаллизованного участка зерен в ЗТВ (см. таблицу).

55

В процессе сварки защиту корня шва аргоном не производили.

0 предварительного подогрева кромок

5

о

5

0

5

5

заготовок алюминием. Ширину поперечных разрывов, равную толщине покрытия из алюминия, выбирают из условия обеспечения качественной защиты корня шва от взаимодействия с активными газами.. Увеличение ширины разрывов приводит к утончению пленки расплавленного алюминия и ухудшению качества защиты, при этом наблюдается отсутствие заплавпения пазов алюминием. Таким образом, положительный эффект достигается за счет образования в слое алюминия поперечных пазов.

Экономический эффект ожидается получить от замены сплава Zr-l%Nb более высокопрочным сплавом Zr-2,5%Nb для создания сварных химических аппаратов. Это позволит на 25% сократить расход циркония, и снизить себестоимость химичесЧсих аппаратов. Изобретение может быть использовано в химическом машиностроении для создания сварных химических аппаратов из .циркония и др. тугоплавких металлов, нержавеющих сталей, а также в других отраслях народного хозяйства.

Формула изобретения

Способ защиты обратной стороны шва при дуговой многопроходной сварке тугоплавких металлов и сплавов с разделкой кромок, при котором первым проходом выполняют сварку притупления, напыпяют на кромки соединяемых заготовок со стороны корня шва слой алюминия, а затем производят заполнение разделки присадочным материалом, о т л и ч а ю щ и й.с я.; тем.

514899356

что, с целью повьшения качества свар- от 8 до 2§, где S - толщина соедит.,

ных соединений, в слое алюминия вы полняют пазы шириной, равной толщине напылённого слоя алюминия, и щагом

няемых заготовок, мм, причем пазы располагают поперек свариваемых кромок.

няемых заготовок, мм, причем пазы располагают поперек свариваемых кромок.