Способ стыковой сварки разнородных металлов

 

(21) 3760238/25-27 (22) 06.07.84 (46) 30.01.86. Бюл. № 4 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (72) В.А.Сидякин, Е.А.Мачнев, В.В.Орлов и А.К.Редкач (53) 621.791.75(088.8) (56) Рябов В.Р. и др. Сварка разнородных металлов и сплавов. M.: Машиностроение, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 539708, кл. В 23 К 11/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 583887, кл. В 23 К 11/04, 1976. (54) (57) СПОСОБ СТЫКОВОЙ СВАРКИ РА3НОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, преимущественно алюминиево-магниевых сплавов со сталями и титановыми сплавами, при котором осуществляют нагрев и оплавление торцов свариваемых деталей дугой низкого давления, горящей в зазоре между ними, и производят осадку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем образования прослойки из алюминия, торец детали из сплава, содержащего легко испаряющийся элемент, предваритель- но оплавляют и выдерживают в расплавленном состоянии в течение 0,1

1,0 с до увеличения напряжения горения дуги на 1,5 — 2,5 В.

С:

IÎ

2() Количество

Прочность на статический

Бремя предварительмагния в стыке, % разрыв ного оплав25 ления, 4,5

0,02

5,2

2,5

0,1

9,5

0,2

0,5

13,3

1,0

0 5

12,3

0 5

12,3

1 120

Изобретение относится к стыковой сварке и может быть использовано в различных областях машиностроения для сварки разнородных металлов, преимущественно алюминиево-магниевых сплавов со сталями и титановыми сплавами, Целью изобретения является повышение качества сварного соединения путем образования прослойки из алюминия в поверхностном слое алюминиевого сплава, указанная цель достигается тем, что перед сваркой торец детали из сплава, содержащего легко испаряющийся компонент, предварительно оплавляют и выдерживают в расплавленном состоянии в течение О, 1 — 1,0 с. до увеличения напряжения дуги на

1,5-2,5 В.

Образование прослойки можно получить в результате испарения магния из поверхностного слоя алюминиевого сплава в процессе выдержки его в расплавленном состоянии.

Напряжение дуги зависит от содержания легко испаряющегося элемента в сплаве и по мере его уменьшения в процессе испарения возрастает.

При содержании магния менее 0,5% напряжение дуги практически соответствует напряжению дуги для алюминия, равному 19,5-20,0 В. Поэтому судить о полноте испарения магния и образования прослойки алюминия можно по увеличению напряжения. Для алюминиево-магниевых сплавов напряжение дуги при испарении магния возрастает на

1,5 — 2,5 В. Образование прослойки подтверждено микрорентгеноспектральным анализом. Наличие прослойки в поверхностном слое алюминиевого сплава позволяет получить качественное сварное соединение .без интерметаллидной прослойки и окисных включений.

Так, например, проводили стыковую сварку оплавлением дугой низкого давления в аргоне труб из алюминиевого сплава АМГ-6 (диаметром 14х2 мм) и стали 12Х18Н10Т (диаметром 12х1 мм)

Давление газа в вакуумной камере

6-7 мм рт.ст. Проводили предварительное оплавление торца трубы из сплава

АМГ-6 в течение 0 23 с при токе дуги

300 А. Начальное напряжение горения дуги 16,5 В, а в конце оплавления

19 В. Затем производили повторное оплавление током 250 А в течение

7741 1

0,2 с с последующей осадкой 1,5 мм.

Прочность на статический разрыв составила 32 кгс/мм .

Временные интервалы вьдержек алюминиевого торца в расплавленном состоянии были подтверждены экспериментально. При вьдержке, равной 0,02 с, с поверхности алюминиевого торца под действием дуги удаляется незначительное количество магния (менее 0,2%).

Прочность на статический разрыв составляет около 30% прочности трубы из алюминиевого сплава при сварке с тру —. бой 12xi мм из стали 12Х18Н10Т При увеличении времени выдержки торца детали из алюминиевого сплава количество магния, удаленного из поверхностного слоя, составляет 5,0%.. Экспериментальные данные показаны в таблице. !

Из данных таблицы видно, что оптимальным временным диапазоном выдержки торца алюминиевого сплава в расплавленном состоянии является О,1

1 0 с. При увеличении времени выдержки значительно возрастает толщина расплавленного слоя, что приводит к уменьшению проходного сечения труб.

При использовании предлагаемого способа сварки разнородных металлов для изготовления биметаллических переходников снижается вес исходных заготовок, трудоемкость механическими и слесарных работ, себестоимость переходников.

Предлагаемый способ стыковой свар ки может быть использован для сварки деталей из различных металлов

1207741

Составитель А.Гаврилов

Редактор И.Рыбченко Техред M.Ïàðoöàé Корректор В.Бутяга

Заказ 132/17 Тираж 1000 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 и сплавов с различной формой поперечного сечения, труб с неодинаковой толщиной стенки. Наиболее эффективно его применение при сварке разнородных металлов, содержащих легко испаряющиеся элементы.