Способ дуговой сварки Советский патент 1981 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится кобласти сварки, в частности к способам дуговой сварки угловых и тавровых сое динений, и может быть использовано в строительстве, машиностроении и д отраслях. Известен способ дуговой сварки с принудительным давлением на метгшл сварочной ваины, при котором принуд тельное давление осуществляют вспомогательной дугой, следующей за основной дугой на расстоянии 0,5-0,7 от длийы сварочной ванны 1. Недостаток зтого способа заключа ся втом, что вспомогательная дуга вносит дополнительное тепло в крис-таллизукадийся металл сварочной ванны, увеличивая время его пребыва ния в расплавленном состоянии и давление вспомогательной дуги осуществляется на расплав металла. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретени является способ, в котором кромки свариваеьшх деталей расплавляют и с дают давление на сварочную ванну. В известном способе в процессе сварки стенку таврового соединения нагревгиот выше температуры потери сопротивления пластическому деформированию, а часть ее между зонами прижима и сварки охлаждают ниже температуры восстановления упругих свойств металла 2. Недостатком указанного способа является то, что соединение подвергается глубокому равномерному деформированию на величину 3-5 мм для тавровых соединений с толщинами вхо - дящих деталей примерно от 1,5 до 20 мм. Значительная величина деформгщии требует соответствующих усилий и температур нагрева. Цель изобретения - повышение качества сварного соединення путем предотвращения образования трещин. Поставленная цель достигается тем, что в способе дуговой сварки тавровых и угловых соединений, при котором кромки свариваемых деталей расплавляют и создают принудительное давление на сварочную ванну, сварку осуществляют с присадочной проволокой, температура солидуса которой превышает температуру солидуса свариваемого материала, а принудительное давление на сварочную ванну производят после затвердевания наплавленного металла шва и образования жидкой прослойки по линии сплавления. При сварке деталей, имеющих разную жест кость , принудительное давление на сварочную ванну производят со сторо детали меньшей жесткости. На фиг.1 представлено сечение св рочного соединения;на фиг.2 - вид А на фиг. 1. Детали 1 и 2 сваривают присадочной проволокой (йа чертеже не показана) , температура солидуса которой выше чем температура солидуса основ ного металла. Наплавленный металл, состоящий в основном из металла присащочной проволоки, затвердевает раньше, чем окружающие его участки. Вследствие чего между основным металлом деталей 1,2 и наплавленным металлом 3 образуется прослойка 4. Более позднее затвердевание прос лойки 4 обусловлено выбором присадочного материала. В момент показания термопарой, установленной в месте линии оплавле ния, температуры, которая ниже температуры солидуса присадочной проволоки, начинают прикладывать давле ние к детали 1. При температуре ниже температуры солидуса основного металла давление может быть снято. Если деталь 1 имеет меньшую жест кость, чеМдеталь 2, то произойдет смещение детали 1 в сторону детали Деформация сжатия будет сконцент рирована в прослойке в зоне линии сплавления. Так как ширина прослойки вомног раз меньше зоны расплавленного металла соединения, то де формацня сжатия, являясь локальной, не буде глубокой. Ее величина .будет на порядок меньше, чем величина деформации в известном способе. Отказ равномерного деформирования всего объема расплавленного металла и замена его деформированием прослойки обусловлен тем, что трещины и дефекты, стимулирующие трещины, располагаются в подавляющем большинстве случаев в районе линии сплавления. Для сравнительных испытаний были изготовлены образцы. Собирали угловое соединение из пластин высокопрочной стали 27ХГСНМА. Сваривали присадками IXIBHIOT и ХБМ ручной аргоно-дуговой сваркой. Давление 6070 кгс прикладывали к полке соединения. Сварку выполняли в приспособлении, величина давления регулировалась ходом пружины. Температуры солидуса требуеьых материалов,с : 27ХГСНМА1400 1Х18Н10Т1400 Х5М1515 Режим сварки : А Сила тока 200-250 Скорость,м/г ,5-6 Напряжение,В 10-15 Расход газ а,л/мин 1,5-2 Расход аргона против нормы был занижен с тем, чтобы интенсифицировать трещины и снизить количество образцов. В условиях качественной защиты вероятность -трещинообразования падает, а количество образцов с целью выявления результата должна возрасти. Давление прикладывали в момент достижения участком шва температуры 1520-1513°С. Результаты эксперимента изложе-; ны в таблице. Трещины определяют визусшьно внешним осмотром через лупу.

По известному способу

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет получить угловые и тавровые соединения без трещин, снизить процент брака на 40-50%, повысить качество конструкции.

Формула изобретения 1. Способ дуговой сварки угловых и тавровых соединения, при котором

1Х18Н10Т Тс 1400°С

Есть

кромки свариваемых деталей расплавляют и создают принудительное давление на сварочную ванну, о т л и 60 чающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединен ния путем предотвращения образования трещин, сварку осуществляют с использованием присадочной проволокой, температура солидуса которой

превьоиает температуру солидуса свариваемого материала, а принудительно давление на сварочную ванну производят после затвердевания наплавлен(Ного метгшла шва и образования жидкой прослойки по линии сплавления.

ванну производят со стороны детали меньшей жесткости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I (прототип).