Способ сварки

 

СПОСОБ СВАРКИ деталей раэ личной толщины, при котором используют неплавящийся кольцевой.электрод, а торцы соединяемых деталей нагревают дугой, вращающейся в магнитном поле, после чего производят осадку, от лич а ю щ и и ся тем, что; с целью упрощения сварочного оборудования и расширения диапазона свариваеких толщин, сначала дугу .возбуждают между толстостенной деталью и неплавящимся электродом, который располагают вокруг тонкостенной детали, а затем дугу переводят в зазор между соединяемыми .

(19),(И) СООЗ СОВЕТСНИХ

"СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 13 23 K 9 08 ((.>» 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

H ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° аФ

° Ъ

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 (21) 3349552/25-27 (22) 03.11. 81 (46) 23.07.83. Вюл. Р 27 (72) В.В. Сыроватка, П.В. Кузнецов, В.Ю . Игнатенко и В.П. Черные (71) Киевский ордена Ленина политех-— нический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.791.75(088.8) .(56) 1. Кочановский Н.Я. и др. Свар. ка электрической дугой, вращающейся в магнитном поле. "Сварочное производство",, 1959, t> 8, с. 1-4.

2, Krohn и др. MBZ-.Prebschweibеп

von Rohr"Рlatte verblndungen. -. ".Еl5 M l t te l l ungen",1975, Р 10, 1105-1109;

3. Патент ГДР Р 10574, кл. 49% 9/08, 12.05.74 (прототип). (54)(57) СПОСОБ СВАРКИ деталей раз.личной толщины, прн котором используют неплавящийся кольцевой .электрод, а торцы соединяемых деталей нагревают дугой, вращающейся в магнитном поле, после чего производят осадку, отличающийся тем,.что, .с целью упрощения сварочного оборудования и расширения диапазона свариваевжх толщин, сначала дугу ,возбуждают между толстостенной де.талью и неплавящимся электродом, который располагают вокруг тонко стенной детали, а затем дугу переводят в зазор мевду соединяемыми деталями.

В б

2030228

Изобретение относится к сварке, в частности к способам прессовой сварки, при которых в качестве источника нагрева торцов свариваемых деталей применяется дуга, перемецающаяся в магнитном поле, и может быть использована преимущественно в производстве сварных конструкций, состоящих из деталей замкнутой формы разных по толщине, либо при сварке тавровых соединений трубы с пласти- 10 ной..

Известен способ сварки, при котором торцы деталей замкнутой формы разогревают дугой, вращающейся в магнитном поле и горящей между дета- 15 лями либо деталями и дополнительным неплавящимся электродом, а затем сжимают с усилием осадки 1).

Недостатком способа является то, что качественное сварное соединение образуется только при равномерном, 20 одинаковом прогреве обеих деталей, а это возможно при сварке деталей со стенками равной толщины.

Известен способ дугоконтактной сварки давлением труб с плитами p2). . 25

Недостатком способа является то, что при сварке разнотолщинных деталей либо при сварке трубы с массив ной пластиной для достаточного прогрева более массивной детали необ- З0 ходимо увеличивать сварочный ток или время горения дуги, что сопровождается увеличением расхода металла тонкостенной детали или трубы и неравномерным сплавлением ее 35 торца, приводящим к образованию сварного соединения с несплавлениями и подрезами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 40 мому эффекту является способ сварки деталей, различной толщины, при котором используют два неплавящихся кольцевых электрода, между которыми возбуждают дугу, вращаюцуюся в 45 магнитном поле. Дугой нагревают торцы соединяемых деталей, после чего производят осадку. Для получения качественного соединения за счет обеспечения оптимального распределения тепловложения между соединяе- .

50 мыми деталями в процессе сварки изменяют расстояние между электродами и соединяемыми деталями по определенной программе (3).

Недостатком известного способа является использование неплавящихся электродов, один из которых располагают внутри полой детали, так как два электрода могут быть использованы не для всех типов соединений, 60

Наличие второго электрода усложняет сварочное оборудование. Использование двух неплавящихся электродов ограничивает толщину свариваемых деталей.

Так, в процессе исследований установлено, что дуга врацается устойчиво под действием магнитного поля, если зазор между электродами не более 3 мм, т.е. дуга имеет длину менее 3 мм. Таким образом, толщина детали в известном способе должна быть также менее 3 мм. В противном случае дуга, горяцая между неплавящимися электродами, не обеспечит равномерный нагрев по толцине детали.

Цель изобретения — упрощение .сварочного оборудования и расширение .диапазона свариваемых толцин.

Эта цель достигается тем, что согласно способу сварки деталей различной толцины, при котором используют неплавяцийся кольцевой электрод, а торцы соединяемых дета- лей нагревают дугой, врацаюцейся в магнитном поле, после чего производят осадку, сначала, дугу возбуждают между толстостенной деталью и неплавящимся электродом, который располагают вокруг тонкостенной детали, а затем дугу переводят в зазор между соединяемыми деталями.

На чертеже представлена технологическая схема, поясняющая суть способа.

Процесс сварки начинают с возбуждения дуги 1 и перемещения ее в радиальном магнитном поле, создаваемом электромагнитоя. 2, между толстостенной деталью 3 и неплавяцимся электродом 4. Рабочая часть неплавяцегося электрода 4 имеет форму тонкостенной детали 5 и охватывает ее по всему контуру.

Мощность дуги выбирается такой, чтобы при минимальном времени гОрения обеспечивался нагрев торца детали 3 (без оплавления поверхности до .температуры, близкой к температуре плавления. По достижении необходимого прогрева коммутирующим устройством б дугу переводят с неплавящегося электрода 4 на тонкостенную деталь 5 и увеличивают мощность до значений, обеспечиванщих необходимое проплавление обеих деталей.

Для получения соединения детали с равномерно оплавленными торцами сжимают с усилием осадки.

Одним из возможных способов перевода дуги с неплавящегося электрода 4 на тонкостенную деталь 5 является способ, при котором иеплавяцийся электрод 4 отводят от детали

3 с одновременным приближением к ней тонкостенной детали 5. В этом случае происходит самостоятельное возбуждение дуги между свариваемыми деталями и гашение ее между толстостенной деталью 5 и неплавяцимся электродом 4.

1030118

Составитель Г. Квартальнов а

:Редактор О. Бугир Техред A. Бабинец КоРРектоР С.Черни

Заказ-5063/15 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Такой предварительный подогрев толстостенной детали или пластины дугой, возбуждаемой на неплавящемся электроде 4, позволяет уменьшить время горения дуги на тонкостенной детали, снизить расход выбрасываемо- 5 го иэ эоны сварки металла и, следовательно, сократить потери металла на оплавление, уменьшить неровности на расплавленных торцах и, как следствие, получить качественное сварное соединение без несплавлений и подрезов.

Предлагаемым способом производили сварку таврового соединения пластины толщиной б — 6 мм и трубы диаметром 30 мм с толщиной стенки

5 = 2 мм. В качестве неплавящегося электрода применяли вольфрамовое кольцо, закрепленное в медном водоохлаждаемом электродержателе. Косвенная дуга прямой полярности Э„= 250А, 0 = 27 В горела в течение времени

+ = 20@ между пластиной и неплавящимся электродом. Затем торцы оплавлялись дугой, вращающейся между пластиной и торцом трубы, 3< = 480А

О = 32 В в течение времени

2,5 с. После оплавления детали сжимали с усилием сжатия P =18000 Н.

В результате применения предлагаемого способа сварки получили равномерное, без подреэов формирование шва по всей окружности трубы.

Металлографическим анализом в зоне сплавления не обнаружены несплавления и неметаллические включения.

По сравнению с базовым объектом каким является способ прессовой сварки с нагревом дугой, вращающейся в магнитном поле, без вспомогательного электрода, расход металла на .оплавление сокращается на 50%.