Способ изготовления сварных ребристых конструкций Советский патент 1992 года по МПК B23K28/02 

Изобретение относится к области сварки, а более конкретно к способам изготовления конструкций, состоящих из оболочек и ребер, свариваемых между собой с приложением активной нагрузки, и может найти широкое применение в машиностроительной, химической, судостроительной и прочих отраслях промышленности.

Известны способы сборки-сварки конструкций, состоящих из оболочек с ребрами, при которых ребра привариваются с приложением к оболочкам растягивающей нагрузки.

Известны такие способы сборки-сварки конструкций, к которым в процессе сварки прикладывают растягивающую нагрузку в направлении вдоль сварного соединения.

- Сварные деформации и напряжения имеют место как в продольном, так и в поперечном для шва направлениях. Поэтому применение активной нагручки только в одном направлении позволяет снизить, но не исключить полностью сварные деформации и напряжения ,что существенно влияет на точность изготовления конструкции

Цель изобретения - повышение точно сти изготовления конструкций.

Приложение активной нагрузки вдоль сварного шва и дополнительной растягива ющей нагрузки в направлении, перпендикулярном к направлению сварного шва позволяет перед сваркой создать в панели (оболочке) деформации, обратные сварным как в продольном, так и в поперечном для сварного шва направлениях, что заметно повышает точность изготовления изделий

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе приварки ребер к панели прикладывают растягивающую нагрузку в направлении, совпадающем с направлением сварного шва. и дополнительно в процессе приварки прикладывают к панели дополнительную растягивающую нагрузку в направлении, перпендикулярном направлению сварного шва.

При сварке плоских панелей с ребрами приложение к оболочке активной нагрузки вдоль шва и перпендикулярно к шву создает в любой точке панели двухосное напряженное состояние и соответствующую двухос,ю

с

1 со

О

ел ю

CJ

ную деформацию панели, что соответствует приложению нагрузки во взаимно перпендикулярных направлениях и обеспечивает возможность получения положительного эффекта практически при любой кривизне 5 ребер, в отличие от известных способов снижения сварочных деформаций, приложением к панелям нагрузки вдоль или поперек шва.

Предложенный способ опробован на 10 панелях с параллельными ребрами и на роторах вентиляторов, состоящих из плоских дисков и непрямолинейных ребер (лопаток)..

На фиг. 1 изображена схема нагруже- ния при сварке плоской панели с параллель- 15 ными ребрами; на фиг. 2 - схема нагружения при сварке роторов вентиляторов.

На фиг. 1 изображена плоская панель из АМгб толщиной 4 мм с ребрами 2 из АМгб 20 толщиной 3 мм, 3 - технологический припуск, к которому прикладываются растягивающие силы Р с шагом 125 мм.

На фиг, 2 - материал оболочки 1 и лопаток 2 Ст.З толщиной 2 мм.25

Изобретение осуществляется следующим образом.

Панель 1 зажимают по периметру в захватах через упругий элемент для приложения растягивающей нагрузки:30

Собирают оболочку с ребрами 2 (в специальном стапеле);

нагружают оболочку растягивающими нагрузками Р вдоль шва и поперек шва для создания в оболочке упругих деформаций 35 (7 0,5-0,6 а т);

осуществляют сварку;

снимают растягивающие нагрузки;

освобождают оболочку из захватов.

1. Пример осуществления способа. Пред- 40 ложенный способ сварки опробован на оболочке из сплава АМгб размером 1000x1000 мм, толщиной стенки А мм, к которой приваривались параллельные ребра из сплава АМгб размером 1000x50 мм, толщиной 3 мм 45 с шагом 200 мм.

Перед сваркой одной из оболочек к ней прикладывали активную нагрузку Р 30 т только вдоль ребер. Неплоскостность изделия после сварки составила 6-7 мм.

Перед сваркой другой оболочки к ней прикладывали активную нагрузку величиной Р 20 т в двух взаимно перпендикулярных направлениях вдоль и поперек сварного шва. Неплоскостность изделия после сварки составила 1.5-2 мм, что в 2-3 раза лучше, чем при приложении нагрузки только вдоль ребер.

2. Пример осуществления способа сварки роторов вентиляторов. На плоский круглый диск диаметром 1100 мм (фиг. 2) устанавливали лопатки, производилась их прихватка и ручная дуговая сварка без приложения активных растягивающих нагрузок электродами 2,5 мм постоянным током 80- 85 А. Последующие диски сваривались с лопатками с приложением растягивающих нагрузок к диску, расположенным радиаль- но по периметру. Создаваемые напряжения в диске замерили относительным удлинением. После этого диски сравнивают с дисками, сваренными без приложения растягивающих нагрузок.

При создании плоского напряженного состояния в диске с относительным удлинением 0,09% и последующей сваркой с лопатками неплоскостность уменьшилась, по сравнению с образцом, сваренным без приложения растягивающих нагрузок, в 20 раз.

Формула изобретения Способ изготовления сварных ребристых конструкций, при котором в процессе приварки ребер к панели прикладывают растягивающую нагрузку в направлении, совпадающем с направлением сварного шва, отличающийся тем, что, с целью повышения точности иаготовления конструкции, в процессе приварки прикладывают к панели дополнительную растягивающую нагрузку в направлении, перпендикулярном направлению сварного шва.

Использование: область сварки, различные отрасли машиностроения Сущность изобретения: изготавливают конструкцию, состоящую из оболочек с ребрами Ребра приваривают с приложением к оболочкам активной растягивающей нагрузки. Нагрузку прикладывают в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вдоль и поперек сварного шва. В результате получают конструкцию заданной геометрической формы без дефектов. 2 ил.