Способ сварки плавлением алюминия со сталью Советский патент 1993 года по МПК B23K9/23 B23K103/20 

Изобретение относится к области сварки плавлением и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, химической промышленности, судостроении.

Известны способы сварки плавлением стали и алюминиевых сплавов, предусматривающие применение биметаллических переходников.

Сущность способа состоит в том, что между элементами конструкций из алюминиевого сплава и стали располагают биметаллическую вставку алюминиевый сплав - сталь, после чего детали из алюминиевого сплава приваривают к алюминиевому слою биметалла, а элементы конструкций из стали - к стальному слою биметалла. Такой тип сварного соединения по сравнению с клепаным существенно снижает трудоемкость изготовления узлов, улучшает условия труда при выполнении сборочных работ, повышает эксплуатационные качества конструкций.

В сталеалюминиевых соединениях используют соединения внахлест, предусматривающие сварку плавлением одноименных материалов угловыми швами со стороны торцевой поверхности биметалла.

Сварку нахлестОчных соединений алюминиевых и стальных деталей с применением биметаллического сталеалюминиевого переходника осуществляют угловыми швами как со стороны алюминиевого сплава так и со стороны стали, используя при этом обычные способы сварки плавлением в защитном газе: аргонодуговую неплавящимся электродом и полуавтоматическую в углекислом газе, соответственно. Сварку выполняют с торцевой стороны кромок привариваемых элементов или биметалла, Разделка свариваемых кромок не предусмотрена. При этом в процессе сварки не исключена возможность образования десо

с

х|

о

4 (Я

N О

Сд

фектов на границе раздела сталеалюминие- вого переходника в виде расслоений и трещин, которые является недопустимыми для биметаллического материала. Указанные недостатки существенно снижают качество сварных соединений, их надежность, технологическую и эксплуатационную прочность, увеличивают обьем работ, направленных на устранение сварочных дефектов.

Цель изобретения - повышение качества и надежности сварных соединений стали и алюминия, выполняемых с применением биметаллического переходника внахлест, за счет .исключения расслоений материала от сварочного воздействия при выполнении угловых швов.

Поставленная цель достигается тем, что на торцевых поверхностях свариваемых кромок биметаллического переходника выполняют односторонние скосы под.углом 25-45°, а привариваемый внахлест элемент располагают на расстоянии от 1,0 до 2,0 толщины одноименного слоя биметалла от его наружной кромки.

Сущность изобретения заключается в следующем..- .,,

При сварке нахлесточных соединений слоев биметалла с одноимёнными материалами угловыми швами исключение взаимодействия дуги с не подлежащими сварке слоями, а также расплавления алюминия на границе раздела слоев, а значит и предотвращения расслоений, достигается выполнением скоса под углом 25-45° на торцевых кромках биметалла. Угол скоса зависит от толщины слоев биметалла: чем меньше толщина, тем больше величина угла раскрытия,

Привариваемый внахлест элемент располагают на расстоянии от 1,0 до 2,0 толщи ны одноименного слоя биметалла от его наружной кромки. Смещение торцов привариваемого элемента и соответствующего ему однородного слоя биметалла обеспечивает достижение требуемой статической прочности соединения и позволяет избежать расслоения или охрупчивания биметалла на границе раздела слоев.

Изобретение распространяется на выполнение как двустороннего, так и любого

одностороннего нахлесточного соединения, когда осуществляется приварка только одного элемента (алюминиевого или стального) к биметаллическому переходнику.

Изобретение поясняется чертежом, где

показано соединение алюминиевых элементов и стального комингса палубы через биметаллический переходник алюминий - сталь, выполненный симметричным (а) и с выступающей стальной частью (б), где бч и

62 -толщина алюминиевого и стального слоев биметалла, соответственно; а- угол скоса торцевой кромки биметалла. : Изобретение иллюстрируется следующим примером. Сварка алюминиевой дета-;

ли надстройки со стальным комингсом корпуса судна осуществлена с использованием биметаллического переходника низко-, легированная сталь марки 10ХСНД - алюминиевый сплав марки 1561 толщиной

10 мм. Подготовка торцевых кромок биметалла выполнена механическими способами с углом скоса 25 и 45°. Привариваемые элементы установлены со смещением торцевых кромок: со стороны алюминия -,12 мм (2

толщины), со стороны стали - 4 мм (1 толщина). Сварка плавлением осуществлена в нижнем положении с применением сбороч- но-сварочной оснастки.

Процесс сварки отличается стабильностью и устойчивостью горения дуги; полученное сварное соединение характеризуется хорошим качеством. Расслоения на торцевых кромках и оплавления

приграничных объемов биметалла отсутствуют. Формирование сварного шва заподлицо с торцевой поверхностью биметалла обеспечивает возможность надежного контроля глубины проплавлен ия свариваемого

слоя.

Использование: судостроение, корпусные конструкции. Сущность изобретения: соединение с корпусом судна осуществляют внахлест угловыми швами со стороны одноименных материалов с применением биметаллического сталеалюминиевого переходника. На торцевых поверхностях свариваемых кромок биметалла выполняются односторонний скос под углом 2.5-45 градусов, а привариваемый элемент располагается на расстоянии 1-2 толщины одноименного слоя биметалла от его наружной кромки. 1 ил.

Ф ормул а изо б рё те н и я Способ сварки плавлением алюминия со сталью, при котором используют биметаллический сталеалюминиевый переходник, а сварку нахлесточных соединений выполняют угловыми швами со стороны одноименных материалов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и надежности соединений, на торцевых поверх- ностях свариваемых кромок биметаллического переходника выполняют односторонние скосы под углом 25-45°. а привариваемый внахлест элемент располагают на расстоянии 1-2 толщины одноименного слоя биметалла от его наружной кромки.

/

у алюминии/ t-§ I

Ч,«™

4

№№

$