Способ сварки плавлением

 

1. СПОСОБ СВАР1СИ ПЛАВЛЕНИЕМ, при котором присадочный элемент изгибают в соответствии с кривизной сварного шва, укладывают его на изделие со стороны сварочной дуги и прижимают к свариваемым кромкам с последующим расплавлением его сварочным источником , отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем повышения стабильности проплавления металла и упрощения процесса сварки, присадочный элемент из-, гибают до кривизны, соответствующей кривизне, возникающей при его нагреве сварочным источником в свободном состоянии, прихватывают один его Конец к свариваемым кромкам, а затем производят сварку шва, начиная с неприхваченного конца присадочного элемента . 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что при многопроходной сварке кольцевых стыков присадочные элементы, предназначенные для выполнения второго и последующих слоев, располагают на поверхности свариваемых деталей в стороне от сты (Л ка, упруго изгибая их до кривизны этой поверхности, а перёд сваркой каждого прохода соответствующий присадочный элемент смещают на стык.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

091 01) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н авторскому свидетельству

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2.1 ) 3738497/25-27 (22) 07.05.84 (46) 23.12.85. Бюл. Ф 47 (72) К.Е. Пономарев (53) 621.791.754 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 524641, кл. В 23 К. 9/16, 1974.

Патент Японии Р 56"29628, кл. В 23 К 9/16, эаявл. 28.07.75. ,(54)(57)1. СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ, при котором присадочный элемент изгибают в соответствии с кривизной сварного шва, укладывают его на иэделие со стороны сварочной дуги и прижимают к свариваемым кромкам с последующим расплавлением его сварочным ис" точником, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем повышения стабильности проплавления металла и упрощения процесса сварки, присадочный элемент иэ-, гибают до кривизны, соответствующей кривизне, возникающей при его нагреве сварочным источником в свободном состоянии, прихватывают один его конец к свариваемым кромкам, а затем производят сварку шва, начиная с неприхваченного конца .присадочного элемента.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при многопроходной сварке кольцевых стыков присадочные элементы, предназначенные для выполнения второго и последующих слоев, располагают на поверхности свариваемых деталей в стороне от сты- 9 ка, упруго изгибая их до кривизны этой поверхности, а перед сваркой каждого прохода соответствующий при" ( садочный элемент смещают на стык.

119-9

20

30

40

Изобретение относится к области сварки плавлением с применением присадочного металла и может быть ис,пользовано в различных отраслях народного хозяйства. с

Цель изобретения — повышение количества сварных соединений и качества путем повышения стабильности проплавления металла, а также упрощение процесса сварки.

Способ основан на том, что предварительно созданное в присадочном элементе поле изгибающих напряжений препятствует его отходу от свариваемых кромок, обусловленному неравномерным нагревом присадочного элемента по его сечению, Если,не прихватывать один конец присадочного элемента, то в присадочном элементе после снятия изгибающей нагрузки поле напряжений исчезнет и. присадочный элемент отойдет от свари ваемых кромок, что недопустимо. При. прихватке одного конца присадочного элемента к кромкам и начале сварки с противоположного конца контакт присадочного элемента с кромками не нарушается в течение всего процесса . сварки. Оптимальную величину кривизны присадочного элемента определяют экспериментально.

При сварке прямолинейных и выпуклых стыков присадочный элемент изготавливают с кривизной, превышающей кривизну стыка, а при сварке вогнутых стыков с кривизной, меньшей,кривизны стыка.

При сварке кольцевых стыков при- садочный элемент изготавливают в ви.де разомкнутого кольца, имеющего длину, обеспечивающую смыкание его свободных концов при прилегании по всему периметру к контактной поверхности. Это обеспечивает при сварке равномерное заполнение присадкой всего периметра и.не снижает внутренних напряжений, противодействующих термическому изгибу присадочного элемента.

При многопроходной сварке кольцевых стыков присадочные элементы, предназначенные для выполнения второго и последующих проходов, располагают на поверхности свариваемых деталей в стороне от стыка, упруго изгибая их до кривизны этой поверх.ности,.а перед сваркой каждого прохода соответствующий присадочный

524 2 элемент смещают на стык. Присадочный элемент при этом под действием внутренних напряжений упруго изгибается и плотно охватывает поверхность пред шествующего слоя.

На фиг. I представлена схема выполнения сварки прямолинейного стыка; на.фиг. 2 — схема выполнения сварки выпуклого стыка; на фиг ° 3— схема выполнения сварки изогнутого стыка; на фиг. 4. — схема выполнения сварки выпуклого кольцевого стыка; на фиг. 5 — схема выполнения сварки вогнутого кольцевого стыка; на фиг. 6 — сечение выпуклого трехпроходного кольцевого стыка с присадочными элементами, При укладке на стык I между деталями 2 и 3.(фиг. 1-5) присадочный элемент 4, .форма которого показана штрихпунктирной линией, упруго изгибают внешней силой P до кривизны стыка. Присадочный элемент в свободном состоянии имеет радиус кривизны

r, а стык имеет радиус кривизны В

При сварке прямолинейных и выпуклых стыков, r (R (фиг. 1, 2 и 4), а при сварке вогнутых стыков r ) R. Присадочный элемент 4 .для сварки выпуклых кольцевых стыков (фиг. 4) в свободном состоянии имеет форму пере- хлестывающегося витка спирали. Присадочный элемент 4 для сварки вогнутых кольцевых стыков в свободном состоянии имеет форму сектора кольца (фиг. 5). Затем один конец присадочного элемента 4 расплавляют, образуя прихватку 5. По остывании прихватки

5 нагрузку Р снимают. При этом в присадочном элементе 4 создается поле изгибающих напряжений, прижимающее его к стыку.

После этого выполняют сварку, чиная с пРотивоположного конца присадочного элемента в сторону прихватки.

Во время сварки внутреннее поле напряжений противодействует возникающему термическому изгибу, прижимая присадочный элемент 4 к стыку 1. При этом расплавляемый конец присадочного элемента перед дугой всегда прижат к стыку, При сварке присадочный элемент I переплавляется полностью, доля энергии на его расплавление постоянна. Так как положение присадочного элемента в зоне плавления стабильно, стабильны и энергетические характеристики дуги, т.е. стабильна и энер3 1 гия, вводимая в изделие для расплавления стыка l. В результате исключается образование непроваров и прожогов, чем гарантируется высокое качество сварных соединнений.

При сварке мнагопереходного кольт цевого стыка. 1 (фиг. 6) деталей 2.и

3 нрисадочные элементы 6 и 7, предназначенные соответственно для сварки-второго и третьего. прохода, рас- полагают на,поверхности 8 одной иэ свариваемых деталей в стороне от стыка по порядку, соответствующему последовательности сварки проходов. Присадочный элемент 4.первого прохода располагают в. стыке 1.

После. сварки первого прохода на стык смещают. присадочный элемент 6, который .упруго обжимает по всему пе-. риметру поверхности наплавленного в первом проходе металла, После сварки второго прохода на стык смещают.присадочный элемент 7.

Таким образом, обеспечивается сварка многопроходных соединений. Во всех

1 случаях присадочный элемент может быть изготовлен изгибом обычной сварочной.проволоки, что упрощает выполнение способа.

Пример. Сваривают стыковое соединение труб диаметром 50 мм с толщиной стенки 3 мм. Первый проход сваривают вольфрамовым электродом в среде аргона без присадки, второй проход с присадкой. В качестве присадки используют кольцо из проволо199524 4 ки диаметром. 3 мм. Кольцо имеет свободный диаметр", равный 40 мм, и дли. ну 145 мм. Предварительно кольцо упpyro разжимают- до диаметра 50 мм и надевают.на одну из труб. После первого прохода присадочное кольцо смещают на стык, упруго изгибаясь, оно плотно охватывает поверхность первогЬ слЬя. Один конец кольца при%

1О хватывают к кромкам, а сварку второго прохода начинают со свободного конца разъемного кольца и ведут в. сторону прихватки по всему периметру стыка. Формирование-шва хорошее, испытания шва показывают отсутствие дефектов.

Сваривают стыковое соединение труб диаметром 140 мм с толщиной

gp стенки 8 мм в разделку .за пять проходов, при этом .длина развертки присадочного элемента.для второго, третьего, четвертого и пятого, проходов

Ф составляет соответственно 395, „411

427 и 440 мм. Экспериментально определяют, что наибольшие изГибающие напряжения в присадочных элементах достигаются при изготовлении их с с предварительным радиусом кривизны

3О равным 55 мм. Качество шва высокое.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество сварных соединений,, упростить процесс сварки, осуществить сварку мон35 тажных соединений в стесненных условиях и получить зкономический эффект.

1199524

7 6

ВНИИПИ Заказ 7768/16 . Тираж 1085 Подписное

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