Способ дуговой сварки Советский патент 1990 года по МПК B23K9/16 B23K28/00 

Изобретение относится к дуговой сварке в среде защитных газов и мо- ,жет быть использовано при изготовле- нии листовых конструкций, имеющих повышенные требования к точности и качеству формирования сварного соединения.

Цель изобретения - получение соединения в зоне стыка без дефектов внешнего формирования шва при полном устранении сварочных деформаций.

На фиг.1 представлена схема осуществления способа при выполнении первого прохода; на фиг. 2 - то же, при выполнении второго прохода с обратной стороны; на фиг. 3 - зависимость изменения прогиба f от значения относительной глубины проплавления первого прохода; на фиг. 4 - зависимость изменения высоты выравнивания металла с обратной стороны от значения относительной глубины проплавления второго прохода.

Способ осуществляют следующим образом.

Устройство для сварки и высокотемпературной прокатки металла шва, включающее сварочную горелку 1 и охлаждаемый ролик 2, устанавливают по оси стыкуемых кромок, возбуждают дугу и создают необходимое усилие F для заглаживания металла хвостовой части ванны 3 заподлицо с основным материалом. По завершении сварки сначала выключают ток, а затем снимают давление на ролик.

СП

00 1

Ј

00 00

Режим сварки и величину прикладываемого усилия определяют экспериментально или расчетным путем„При этом исходят из того, что параметры I)ежима сварки должны обеспечивать проплавление при первом проходе на величину 0,66 - 0,8, а при втором 0,5 - 0,4 толщины основного материала (S).

Занижение или завышение глубины проплавления НА от установленного диапазона при первом проходе вызывает заметный рост деформации сварного узла, оцениваемый величиной проги- ба Г (фиг.З). Кроме того, при значениях Hj/o 0,66 второй проход с целью надежного перекрытия валиков приходится осуществлять при относительных

глубинах проплавления ,5, что приводит к увеличению высоты выдавливания металла fr.h с обратной стороны (фиг,4). Это явление объясняется значительным разупрочнением металла под роликом с обратной стороны при большой глубине проплавления при втором проходе,

Данные результаты получены на образцах из сплава ВТ-ЗВ толщиной 4 мм на длине 500 мм. Опытами установлено что если выход из плоскости не превышает 1,5 мм, то при сварке изделий,, имеющих большое количество гаBOB (5 и 5), может быть достигнута требуемая точность изготовления изделия. Поэтому в качестве ограничивающих величин по первому проходу выбраны проплавления в диапазоне 0,66 - 0,8, Увеличение и снижение глубины проплавления выше этого диапазона вызывает увеличение деформации образца, оцениваемой прогибом f 1,5 мм.

При втором проходе важным фактором, оказывающим влияние на образование внешних дефектов формирования шва9 является возможность появления с обратной стороны (со стороны первого прохода) бугорка выдавленного металла. Экспериментально обнаружено, что с ростом глубины проплавления от второго прохода увеличивается высота выдавливаемого металла. Исходя из требований к изделиям, а также из технических условий на разнотолщин- кость допустимая высота усиления не должна превышать 0,15 мм. Это, в сво очередь, определяет диапазон глубины проплавления при втором проходе. Увеличение глубины проплавления выше

0

5

0

5

0

5

0

5

(035 приводит к недопустимому выдавливанию металла шва, ,15 мм. Уменьшение ,4 неприемлемо ввиду того, что возможно неперекрытие шва от первого прохода, что приводит к появлению такого дефекта,как непровар.

Таким образом, выполнение сварки и пластического деформирования последовательно с двух сторон с обеспечением глубины проплавления при первом проходе 0,66 - 0,85, а при втором 0,5-0,4 толщины основного материала позволяет получить соединение в зоне стыка без дефектов внешнего формирования шва (подрезы, усиление, проплав) при практически полном устранении сварочных деформаций,

Пример, После выполнения сварки и высокотемпературной прокатки по предлагаемому способу на пяти листовых элементах из титанового сплава ВТ-ЗВ толщиной 4 мм выход из плоскости на длине 500 мм не более 1 мм; подрезы, проплав отсутствуют, утолщение металла в зоне стыка не более 0,08 мм0 Сварку и высокотемпературную прокатку металла шва производили на следующих режимах: первый проход 1С8 260 A, VCB 20м/ч, F 2,2 кН, dp 20 мм; второй проI, 1,9 кН.

Результаты экспериментов подтверждают, что предлагаемый способ эффективен и полезен для производства и найдет широкое применение при сварке листовых конструкций повышенной точности, улучшенного внешнего вида и изделий специального назначения.

Формула изобретения

Способ дуговой сварки, при котором одновременно с выполнением сварного шва принудительно воздействуют роликом на хвостовую ча сть ванны, отличающийся тем, что, с целью получения соединения в зоне стыка без дефектов внешнего формирования шва при полном устранении сварочных деформаций, сварку и пластическое деформирование осуществляют последовательно с двух сторон с обеспечением глубины проплавления при первом проходе 0,66 - 0,8, а при втором - 0,5 - 0,4 толщины основного материала„

ход 1СВ 160 As Vce -20 м/ч, F

(л

U -J

l U)

0,25

,/

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве листовых конструкций из материалов, сваривающихся дуговыми способами сварки и имеющих повышенное требование к внешнему виду зоны соединения и точности изделия в целом. Цель изобретения - получение соединения в зоне стыка без дефектов внешнего формирования шва при полном устранении сварочных деформаций. Для этого одновременно со сваркой осуществляют пластическое деформирование шва роликом, который располагают в хвостовой части. Сварку и деформирование ведут в два прохода с двух сторон и обеспечивают глубины проплавления при первом проходе 0,66÷0,8, а при втором 0,5÷0,4 от толщины основного материала. В результате получают соединение без дефектов с хорошей геометрией конструкции. 4 ил.

o,&

ff,4

V