Способ снижения сварочных деформаций

 

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ при сварке встык тонкого листа с профильным элементом. при котором перед сваркой в профильном элементе создают деформацию прогиба, обратную сварочной, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьшения качества длинномерных сварных соединений,.деформацию прогиба создают путем постановки на кромку профильного элемента, противоположную свариваемой, прерывистого ряда сварных точек, с длиной каждого участка, равной 3-5 ширины полки профильного элемента, и с растоянием между участками точек, равным 0,2-0,3 их длины. с g (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU 1197812 (0 4 В 23 К 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3751032/25 — 27 (22) 07.06.84 (46) 15. 12.85. Бюл. Ф 46 (72) М. Б.Жуков, Л. В. Карасева и Л.В.Вяликова (53) 62 1.79 1.02 (088.8) (56) Сварка в машиностроении./Справочник под ред. д-ра техн. наук проф. В.А.Винокурова, 1979, т.ill с. 389, п. 3.

То же, с. 384, п. 4. (54) (57) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СВАРОЧНЫХ

ДЕФОРМАЦИЙ при сварке встык тонкого листа с профильным элементом, при котором перед сваркой в профильном элементе создают деформацию прогиба, обратную сварочной, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества длинномерных сварных соединений, деформацию прогиба создают путем постановки на кромку профильного элемента, противоположную свариваемой, прерывистого ряда сварных точек, с длиной каждого участка, равной 3-5 ширины полки профильного элемента, и с растоянием между участками точек, равным

0,2-0 3 их длины.

1197812

1S

10 д5

Изобретение относится к сварке, в частности к способам снижения сварочных деформаций при сварке тонколистовых элементов с жестким каркасом (уголком, тавриком), и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Цель изобретейия — снижение трудоемкости и, повышение качества длинномерных сварных соединений.

Поставлейная 1цель достигается тем, что согласно способу снижения сварочных деформаций деформацию, обратную сварочной, создают в свариваемой кромке профильного элемента в виде ряда нескольких повторяющихся прогибов путем постановки на кромке профильного элемента, противоположной свариваемой, прерывистого ряда сварных точек, состоящего из участков длиной, равной

3-5 ширины полки профильного элемента, и с расстоянием между участками точек, равным 0,2-0,3 их длины.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого способа, на фиг. 2— сварное соединение, выполненное предлагаемым способом.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед приваркой листовой длинномерной пластины 1 к профильному элементу 2 на кромку 3, противоположную свариваемой кромке 4 профильного элемента 2 наносят с помощью аргонодуговой горелки (не показана) сварочные точки 5. Режим для сварочных точек подбирают экспериментально с расчетом прогрева всей толщины металла кромки 3. Сварочные точки 5 наносят на кромку 3 на расстоянии от ее торца, обеспечивающим отсутствие опавления края кромки. Сварочные точки ставят прерывистым рядом. Длина казцдого участка точек равна (3-5) Н, где Н вЂ” ширина полки профильного элемента. Жесткость полки профильного элемента зависит от ее ширины, толщины и марки материал ла. Марка материала и толщина учитываются при разогреве точками полки на acro ширину, а ширину полки учитывают при выборе длины участков точек. Как показали эксперименты, длина ряда точек меньше ЗН не обеспечивает необходимой величины выгиба этого участка профильного элемента, В т.е. выгиб его значительно меньше, а длина точек больше 5Н вызывает выгиб участка полки с величиной про гиба, больше допустимого инструкцией зазора при сварке, что снижает качество сварных соединений. Участка сварочных точек 5 длиной 1 ставят на кромку 3 с разрывом a.= (0,2-0,3)(между участками. Разрыв между участками точек необходим для деформирования кромки отдельными прогибами (дугами). При О меньше

0.,21 деформация кромки получается сплошной, что снижает качество сварных соединений. При и больше 0,3 большие участки полки остаются без обратного прогиба и при сварке полки с пластиной в последней наблюдались остаточные деформации. Деформация в виде отдельных прогибов кромки 3 профильного элемента 2 вызывает ответную деформацию кромки 4.

Таким образом, свариваемая кромка

4 профильного элемента 2 имеет перед сваркой деформацию в виде ряда прогибов со знаком, обратным сварочной деформации. После приварки к такому профилю пластины, в последней остаточной деформации не наблюдается.

П р и и е р. Автоматической арго«ro-дуговой сваркой сваривают детали из сплава АМг-G (тавровый профиль с шириной полки Н = 30 мм, толщиной

2,0 »м и длиной 1000 мм с длинномерной пластиной размером 1,0 200 ч. 1000 мм). Перед сваркой на свариваемой полке профиля создают деформацию, обратпую сварочной, в виде ряда повторяющихся прогибов. Для создания этой деформации на полке, противоположной свариваемой, проставляют сварочные точки с условием прогрева всей толщины металла. Расстояние между каждой точкой выбирают таким, чтобы зоны термического влияния не перекрывали одна другую.

Точки ставят на токе 3 = 50 A.

Длина участка точек равна (= 4 Н

= 4 ° 30 = 120 мм. Расстояние между участками равно d, = 0,2 (= 0,2 ° 120 =

24 мм. Затем проводят сварку профиля с пластиной на режиме: J,g = — 65 А, И = 10 В, V g= 15 м/ч.

После сваркй остаточной деформации не наблюдается, платина — плоская.

Сварку профильного элемента с листовой пластиной проводят при различных величинах длины (участков точек и с различными расстояниями

Расстояние между участками точек, мм

Длина участка точек, мм

Качество сварки

Ф=0 25 1= 15

=2Н=60 (= ЗН =90

Ф= 0,25 (= 23 (= 5Н = 150

То же

А= 0,25 1= 38 (= 6Н = 180 с = 0,25 6= 45

4= 0,1 (= 12 = 4Н = 120

4= 0,2 (= 24 б= 0,3 f= Зб

4= 0,4 (= 48

Фиг, я

ВНИИПИ Заказ 7657/13 Тираж 1085 Подписное

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

1 о. между участками точек. Результаты проведенных исследований приведены в таблице.

Для сравнения. однотипные детали сваривают по прототипу, т.е. перед сваркой профильный элемент выгибают в сторону, обратную послесварочной деформации, термомеханическим путем.

Профильный элемент имеет общий прогиб свариваемой кромки. Сварку проФильного элемента с пластиной проводят на тех же режимах.Начало шва . было с непроваром, причем в конце шва проплав выше допустимой нормы, а вместо усиления вершина шва была

Прогиб профильного элемента по прототипу

197812 4 вогнутой, т.е. шов проваливается.

В результате неравномерного зазора шов получается неравномерный, где уже, где шире, следовательно нагрев

5 пластины неравномерный и наблюдается остаточная деформация.

Таким образом, предлагаемый способ снижения сварочных деформаций (по сравнению с прототипом) ликвидирует затраты на оборудование для гибки профильных элементов и повышает качество сварных соединений, а следовательно, повышает ресурс их работы примерно на 257.

Неравномерный шов, наблюдается остаточная деформация пластины

Деформация не наблюдается, качество сварки хорошее

Неравномерная ширина шва, наблюдается остаточная деформация

Неравномерная ширина шва. Остаточная деформация

Качество сварки хорошее, деформация не наблюдается

То же

Наблюдается остаточная деформация

Сварной шов неравномерной ширины, неравномерная глубина проплавления, наблюдается остаточная деформация