Способ контактной стыковой сварки оплавлением Советский патент 1989 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к способам контактной стыковой сварки оплавлением и может быть применено при изготовлении различных неразъемных деталей, преимущественно из проката.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем сохранения в сварном соединении направления полос прокатки металла.

Сущность способа заключается в следующем.

Сначала оплавление свариваемьк деталей пр.оводят до достижения ими равновесного теплового состояния.

При этом обеспечивается нагрев деталей для горячей прессовой обработки:.. Затем осуществляют одновременно разделку кромок двух свариваемых деталей горячей прессовой обработкой. Необходимость проведения горячей прес- совой обработки после достижения равновесного теплового состояния объясняется тем, что в этом случае обеспечивается такое же поле температур, как и перед осадкой, т.к. в дальнейшем при оплавлении подвод тепла к деталям практически отсутствует и зона разогрева не меняется.

со

О

;0 ел

31496

Поскольку температурное поле торцов деталей практически соответствует температурному полю перёд осадкой, то при горячей прессовой обра- ботке степень деформации различных участков металла торцов аналогична получаемой при осадке, но смещение полос прокатки происходит в противоположном на.правлении. Затем выполни- ют окончательный этап оплавления.

На окончательном этапе оплавления восстанавливают жидкую пленку на торцах деталей, а затем формируют сварное соединение при осадке. Деформи- рование нагретых торцов деталей при осадке восстанавливает направление полос прокатки металла.

Таким образом обеспечивается повышение качества сварки путем сохра- нения в сварном соединении направления полос прокатки металла.

Наиболее перспективным представляется осуществлять разделку кромок в двусторонней матрице с приложена- ем к деталям осевого усилия осадки. Обеспечивается одновременная дефор- ма191я торцов деталей,с использованием силового механизма сварочной машины. Кроме того, воздействие на обе детали равного урилия на всем этапе деформации с конечной величиной, равной усилию осадки, позволяет создать заданное изменение направления полос прокатки.

П р и м е р. Предлагаеьйлй способ был реализован при сварке на машине К-190П заготовок валов для xи мчec- ких насосов диаметром 90 мм из разнородных сталей: сталь 35 + 12X18HtOT и сталь 35 + 10Х17Н13М2Т. Сваривали партию образцов по прототипу и две партии по предлагаемому способу свар ки.Сварочное напряжение устанавливали ё,8 В, припуск на оплавление 28 мм, припуск на осадку - 10 мм.

По предлагаемому способу предварительное оплавление осуществляли на припуск 24 мм и окончательное оплавление на припуск 4 мм.

По прототипу производили предва- рительную разделку кромок деталей тервой партии горячей прессовой обработкой с нагревом заготовок до .1100 С,

1По предлагаемому способу .горячило прессовую обработку второй и третьей партии деталей проводили после достижения при оплавлении деталями равно

0

5 О

Q

5

весного теплового состояния (оплавление на припуск 24 мм). Для одной партии разделку кромок проводили прессованием в закрытом штампе, для другой разделка кромок обеих свариваемых деталей осуществлялась одновременно в двусторонней матрице с приложением к деталям осевого усилия осадки 450 кН. Затем осуществляли этап окончательного плавления на припуск 4 мм и проводили осадку с достижением усилия 450 кН.

По прототипу для первой партии деталей среднее значение ударной вязкости составило: сталь 35 + + 12Х18Н10Т 80 Дж/см ; сталь 35 + + 10Х17Н13М2Т 89 Дж/см .

По предлагаемому способу сварки для второй партии деталей при разделке прессованием в закрытом штампе: сталь 35 + 12Х18Н10Т 86 Дж/см ; сталь 35 + 10Х17Н13М2Т 95 Дж/см.

По предлагаемому способу сварки для третьей партии деталей при разделке в двусторонней матрице с приложением осевого усилия осадки: сталь 35 + 12Н18Н10Т 90 Дж/см ; сталь 35 + 10Х17Н13М2Т 104 Дж/см

Повьшгение ударной вязкости составило в среднем 8-10%, что свидетельствует о более полном сохранении в сварном соединении направления полос прокатки металла.

Таким- образом, применение предлагаемого способа позволяет получить положительный эффект за счет повышения качества сваренных деталей.

По сравнению с заводскими данными по ударной вязкости результаты, полученные при лабораторных сварках заготовок насосов, выше в среднем на 20%. По результатам расчета валов на прочность их металлоемкость за счет более высоких механических свойств сварного соединения может быть снижена на 2,5%.

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки оплавлением, включающий разделку кромок свариваемых деталей горячей прессовой обработкой, оплавление свариваемых деталей и Их последующую осадку, отличающий- с я .тем, что, с целью повышения качества сварки путем сохранения в сварном соединении направления полос

5 149695-1 6

прокатки металла, оплавление свари-г2. Способ по п, 1, о т л и ч аваемых деталей прерывают при дости-ю щ и и с- я тем, что разделку, крожении ими равновесного тепловогомок свариваемых деталей осуществляют

состояния и осуществляют разделкус одновременно в двусторонней матрице

кромок, после чего оплавление возоб-с приложением к деталям осевого усиновляют.ЛИЯ осадки.

Изобретение относится к технологии контактной стыковой сварки оплавлением и может быть применено при изготовлении различных неразъемных деталей преимущественно из проката. Цель изобретения - повышение качества сварки путем сохранения в сварном соединении направления полос прокатки металла. Свариваемые детали вначале предварительно оплавляют в зажимах сварочной машины до достижения ими равновесного теплового состояния. Затем осуществляют разделку кромок двух свариваемых деталей горячей прессовой обработкой. Проводят окончательный этап оплавления и осадку. Разделку кромок можно осуществить в зажимах сварочной машины в двухсторонней матрице с приложением к ним осевого усилия осадки. Этим достигается искривление полос прокатки металла в сторону, противоположную их искривлению при осадке. Осуществляют окончательный этап оплавления и осадку, при которой полосы прокатки металла занимают исходное положение. 1 з.п. ф-лы.