Способ сварки круговых соединений в листовых конструкциях

 

Изобретение относится к области сварки, в частности к способам сварки круговых соединений в листовых конструкциях и предназначено для получения круговых сварных соединений с минимальными остаточными деформациями . Целью изобретения является интенсификация снижения сварочных дедеформаций . Это достигается тем, что свариваемые детали собирают с зазором , соответствующим 1,5-1,8 толщины наружной детали. Сварку ведут углом вперед электродом, установленным под углом 40-60° к плоскости стыка в зоне сварки в сторону наружной детали. Присадку смещают от оси стыка в сторону наружной детали на величину диаметра присад-. ки. При этом получают сварной шрв со смещением направлейного металла в плоскости, перпендикулярной шву. Деформирование зоны сварного соединения производят радиально по направ лению к наружной детали. Прижатие к подкладке во время деформирования осуществляется с возможностью i радиального перемещения кромок. Деформирование по времени должно про (Л исходить раньше , чем полностью завершится усадка сварного соединения . После сварки получают шов с остаточной деформацией, допустимой техническими условиями эксплуатации. 3 ил. 1 табл. ю 4 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН (д) 4 В 23 К 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3873363/25-27 (22) 28 ° 03.85 (46) 07.!2.86. Бюл. У 45 (72) Л.В.Карасева и M.Á.Æóêîâ (53) 62!.78!.75.011(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 406670, кл. В 23 К 28/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 590113, кл. В 23 К 28/00, 1976, (54) СПОСОБ СВАРКИ КРУГОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЯХ (57) Изобретение относится к области сварки, в частности к способам сварки круговых соединений в листовых конструкциях и предназначено для получения круговых сварных соединений с минимальными остаточными деформациями. Целью изобретения является интенсификация снижения сварочных дедеформаций. Это достигается тем, что свариваемые детали собирают с зазором, соответствующим 1,5-1,8 толщины

„„SU,„, 1274886 А1 наружной детали. Сварку ведут углом вперед электродом, установленным под углом 40-60 к плоскости стыка в зоо не сварки в сторону наружной детали. Присадку смещают от оси стыка в сторону наружной детали на величину диаметра присад-. ки. При этом получают сварной шов со смещением направлейного металла, в плоскости, перпендикулярной шву.

Деформирование зоны сварного соединения производят радиально по направ лению к наружной детали. Прижатие к подкладке во время деформирования осуществляется с возможностью радиального перемещения кромок ° Деформирование по времени должно происходить раньше, чем полностью завершится усадка сварного соединения. После сварки получают шов с остаточной деформацией, допустимой техническими условиями эксплуатации.

3 ил. 1 табл.

1274886

Изобретение относится к области сварки круговых швов с минимальными остаточными деформациями и может быть применено в различных отраслях промышленности при изготовлении каркасных и оболочковых конструкций.

Целью изобретения явлется интенсификация снижения сварочных деформаций в круговых сварных соединени-;. ях.

На фиг.1 приведена схема осуществления способа; на фиг.2 — направление деформирования шва и околошовной эоны; на фиг.3 — готовое сварное соединение, сечение.

Способ осуществляют следующим образам.

На подкладку 1 устанавливают детали 2 и 3 с зазором 4, составляющим

5 — 1,8 толщины наружной детали 2.

Если зазор между свариваемыми деталями будет меньше 1,5 толщин наружной детали, то количества наплавленного и деформируемого металла будет недостаточно, чтобы сместить кромки наружной детали на величину их усадки, что приведет к остаточной деформации; если же зазор между свариваемыми деталями будет больше 1,8 толщины наружной детали, то будет иметь место другой вид деформации — угловая или изгиб по шву. С учетом этого зазора перед сборкой вырезают отверстие в наружной детали, а внутреннюю деталь 3 прижимают к подкладке жестко, например, магнитным прижимом (не показан). Если же ввариваемый элемент выполнен с внутренним отверстием, то его крепят или механическим, или пневматическим прижимом. Наружную деталь 2 по диаметру зажимают клавишными прижимами 5.

Электрод 6 устанавливают углом вперед и с наклоном под углом са о

40-60 к плоскости стыка 0-0, причем углом в сторону наружной детаа ли. Наклон электрода больше 60 ведет к неравномерному проплаву, т, е. плохо формируется корень шва, а угол о наклона меньше 40 не обеспечивает необходимую величину наплавки на кромку наружной детали. Присадочную проволоку П смещают в сторону на-ружной детали 2 от стыка О-О на величину и, равную диаметру присадки.

Зажигают дугу и перемещают электрод

6 углом вперед по стыку, представляющему собой окружность. Сварной шов

30 круговая деталь имеет диаметр 90 мм и толщину 3,0 мм. Наружная деталь имеет толщину 2,5 мм. Зазор в стыке деталей должен быть 6 толщины

35 наружной детали, т.е. 4,0 мм. Следовательно, отверстие в наружной детали вырезают диаметром 90+8 — 98 мм. Детали устанавливают на подкладке и прижимают прижи40 мами с усилием 20 кгс/мм . Электрод о устанавливают под углом 50 к плоскости стыка деталей,в зоне сварки с наклоном в сторону ввариваемой детали, т.е. углом к кромкам наружной детали. Кроме того, электрод наклоняют углом вперед. Присадочную проволоку диаметром 1,6 мм смещают от оси стыка на 1 6 мм в сторону наружной детали. Сварку производят на режиме: I = 150 А, U =

10 В, Ч .= 1О и/ч, расход аргона

10 л/мин, диаметр вольфрамового электрода 2,5 мм. Ширина клавишных прижимов в зоне сварки 15 мм. При сварке на кромке наружной детали образуется валик (усиление шва). Как только электрод переходит границу клавиша, усилие на последней сни5 !

О !

2О

25 выполняют с усилением 7 вдоль кромки детали 2. Клавишные прижимы 5 выполнены такой ширины, чтобы сварной шов оставался в упруго-пластическом состоянии, когда электрод переместится к расположению следующего зажима. В это время предыдущий зажим ослабляет нажатие на кромку детали

2 так, чтобы кромка могла переместиться в радиальном направлении.

В это время ролик 8 деформирует участок waa, находящийся на уровне ослабленного прижима, по направлению радиуса ввариваемого элемента 3, и кромка детали 2 на этом участке перемещается от шва по стрелке В (фиг.2), т.е. в сторону, противоположную направлению усадки.

Таким образом, деформация от усадки в круговом сварном соединении предотвращается принудительным деформированием сварного шва с усилением на внешней кромке в сторону, обратную направлению усадки. Сварное соединение, выполненное предлагаемым способом имеет остаточную деформацию, допустимую техническим условиями, без исправлений.

П р и и е р. Сваривают две детали из стали Х18Н10Т. Внутренняя

3 12748 жают до 5 кг/мм и этот участок шва, находящегося в пластическом состоянии, деформируют роликом по направлению радиуса ввариваемого элемента: от вариваемой детали к наружной.

При этом кромки наружной детали.перемещаются также в радиальном направлении, т.е. в сторону обратную направлению усадки. Так проваривают и деформируют в процессе сварки весь 1б круговой шов. Затем отводят электрод, убирают прижимы.

Сварное круговое соединение практически не имеет остаточной деформа" ции. Для сравнения сваривают круговые сварные соединения известным способом. После удаления прижимов сваренное по известному способу круговое соединение. имеет большую остаточную деформацию: отклонение от плоскости порядка 6,0 мм. После осадки на прессе компенсационного кольца деформация уменьшается, но остается значительной (3,0 мм), поэтому подлежит обязательной правке. 25

Результаты приведенных исследований сведены в таблицу.

Формула изобретения

Величина зазора, мм

Величина остаточной деформации по отклонению от

Угол наклона

Способ сварки

Марка ма териала толщина, мм электрода,град плоскости

Предлагаемый 1Х18Н10Т

6 =3,0 и

2,5 мм

1,58 =1,5х л2,5=3,8=

=4,0 мм

1,0 мм — допустим беэ исправления

0,8 мм -"и и

0,5 мм -"и

60 и»

1,8 мм нужно править

Наблюдалось неравномерное формирование корня шва

«и»

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позволяет снизить остаточные деформации в конструкциях от сварных круговых соединений на 70-80Х.

Способ сварки круговых соединений в листовых конструкциях, включающий сборку кругового элемента с наружной деталью, их прижатие к подкладке, сварку неплавящимся электродом и деформирование эоны сварного соединения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации снижения сварочных деформаций, сборку свариваемых деталей осуществляют с зазором, составляющим 1,51,8 толщины наружной детали, сварку ведут углом вперед электродом, установленным под углом 40-60 к . плоскости стыка в зоне сварки в сторону наружной детали, и с присадкой, которую в процессе сварки смещают от оси стыка в сторону наружной детали на величину, равную диаметру присадки, деформирование зоны сварного соединения производят радиально по направлению к наружной детали, а в процессе прижатия деталей к подкладке во время деформирования осу ществляют радиальное перемещение кромок.

1274886

Продолжение таблицы

I!,8S =

=4 5 мм

50 0,5 мм

1,481=

=3,5 мм

l,9В =

5,0 мм и

6,0 мм

Б=з,о и

2,5 мм После осадки

3,0 мм — необходима правка

П р и м е ч а н и е. Соотношение величин зазора и угла наклона электрода ос.таются неизменны для других толщин свариваемых деталей

Извест- 1Х18Н10Т После сварки ный

50 1,6 мм — нужно править, мало наплавленного металла, чтобы снять остаточную деформацию

50 Образовался .изгиб относительнЬ шва (широкая зона наплавки шва) 1274886

Составитель Л.Назарова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Редактор Н.Егорова

Заказ 6520/13 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4