Способ получения сварного соединения

 

Изобретение касается сварки, в частности способов получения сварно го соединения, и может найти применение в различных отраслях машиностроения . Целью изобретения является повычпение качества и расширение технологических возможностей. Для этого выполняют несимметричное двустороннее сварное соединение вскос с полньш проваром при горизонтальном расположении оси соединения и вертикальном расположении кромок. На одной из кромок выполняют выступ с Наклонной;гранью и притуплением, а на другой кромке выступ, который при сборке сопрягают с притуплением. Затем разделку .заполняют однопроходным с одной стороны и многопроходньп с другой сто- . роны швом, в процессе сварки возникает эффект существенного уменьшения перегрева металла при заварке зазора за один проход, он достигается при превышении верхней части выступа над притуплением одной кромки на (2 - 3)0 сварочного электрода, которым проходят шов за один проход. Выступ при этом оплавляется, обеспечивая , уменьшение перегрева металла между притуплением и тонкой частьЪ кромки. Острая разделка кромки ( fL :45°) позволяет компенсировать термические напряжения изгиба, а при завершении сварки в компенсации изгиба принимает участие(наружная стенка кромки многопроходного шва. Общий прогрев сечения получается пониженн ым из-за рассредоточения действия сварочного процесса по наклонным поверхностям кромок. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с ф. (Л с ю 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) uI) 4 В 23 К 9/00 33/00 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3883290/25- 2/ (22) 12.04. 85 (46) 23.12.86. Бюл. У 47 (71) Институт гидродинамики им. N.À.Ëàâðåíòüåâà СО АН СССР (72) Л.Л.Рублевский и Я.Б.Иохимович (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 660803, кл. В 23 К 33/00, 1979.

Заявка Японии Ф 52-35624, кл. В 23 К 9/00, В 23 К 9/32, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУ 1ЕНИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение касается сварки, в частности способов получения сварно го соединения, и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является повышение качества и расширение технологических возможностей. Для этого выполняют. несимметричное двустороннее сварное соединение вскос с полным проваром при горизонтальном расположении оси соединения и вертикальном расположении кромок. На одной из кромок выполняют выступ с наклонной: rpaнью и притуплением, а на другой кромке выступ, который при сборке сопрягают с притуплением, Затем разделку ,заполняют однопроходным с одной стороны и многопроходным с другой стороны швом. В процессе сварки возникает эффект существенного уменьшения перегрева металла при заварке зазора за один проход, он достигается при превышении верхней части выступа над притуплением одной кромки на (2 — 3)ф сварочного электрода, которым проходят шов за один проход.

Выступ при этом сплавляется, обеспечивая. уменьшение перегрева металла между притуплением и тонкой частью кромки. Острая разделка кромки (с4 45 ) позволяет компенсировать термические напряжения изгиба, а при завершении сварки в компенсации изгиба принимает участие |наружная стенка кромки многопроходного шва. Общий прогрев сечения получается пониженным из-за рассредоточения действия сварочного процесса по наклонным поверх.ностям кромок. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

127814.3

Изобретение относится к сварочному производству и касается выполнения ручной электродуговой сззаркой плавящимся электродом многопроходных стыков стальных изделий при вер" тикальном расположении кромок и горизонтальном расположении оси сварного соединения.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и 1О расширение технологических возможностей.

На фиг.1 представлено подготовленное к сварке соединение; на фиг,2

5 — последовательнос"ь выполнения 15 сварного соединения.

Способ получения сварного соединения заключается в том, что на оцной из кромок 1 выполняют выступ 2, одна грань 3 которого совпадает с поззерхностью детали, а другая грань 4 расположена под углом к поверхности разделки этой кромки, с притуплением 5 в месте их сопряжения и с высотой, равной 2-3 диаметрам сварочного элек- 25 трода, На. другой кромке б выполняют выступ 7 со смещением относител:ьно поверхности детали. В процессе с зарки выступ 7 совмещают с поверхностью притупления 5 выступа 2 первой кром- ц ки и осуществляют однопроходную сварку 8 части разделки со стороны выступа 2 с наклонной гранью и много° ° 3 проходную сварку 9 другой части разелки.

З.)

При получении сварного соедйнения

В полевых условиях н целя>. выполне— ния разделки огневыми средствами выс.туп.с притуплением на нж сней кромке образовал на косом срезе в виде па лавки продольного валика на нижней границе среза.

При способе выполнения сварного соединения в интервале отрицательных температур после сварки стыка и прихват- „, 4г ки осуществляют заварку однопроходного шва, затем наблюдают за движением границы таяния изморози на по>зерхности кромок и при ее остановке начинают заварку полости многопроходно-50 го шва.

Способ получения с1зарного соединения предпочтительно применять при 1зе1зтикальном расположении кромою и горизонтальном расположении оси сварного соединения, выступ с притуплением должен быть расположен на нижней кромке, при этом происходит самоцентроька, т.е. при сотрясении верхней кромки она занимает нижнее, наиболее устойчивое положение.

Перед сваркой стыка на расстоянии

3 — 5 толщин друг от пруга на дно притупления нижней кромки наплавляют сварочные точки высотой Ь = {2-3) мм для обеспечения гарантированного за— зора. После сборки стыка осуществляют заварку однопроходного шва. Наиболее стабильные условия начального нагрева кромок получаются при сварке однопроходным швом, выполненным в фиксированном режиме, т.е. на посто" янной силе тока и с. постоянной скоростью перемещения. Конструкция стыка позволяет осуществить такую сварку, так как соединение получается внахлест с" разделкой под ручную сварку в нижнем положении и UIQB выполнял tt ют в лодочку на короткой дуге, что позволяет легко обеспечить как постоянную силу тока, тек и постоянную скорость перемещения электрода.

В случае сварки при отрицательных температурах-после выполнения шва меньшего сечения наблюдают за движением границы таяния изморози на по" верхности кромок и при ее остановке начипают заварку полости многопроводного шва. В этом случае глубина прогрева кромок до положительной температуры получается максимальная. Если после остановки границы таяния изморози не начать сварку многопроходного шва, кромки остынут до отрицательHoof температуры и возможно появление трещин, особенно для сталей„ склонных к трещинообразованпю в интервале от.— рицательных температур при их местном нагреве. Если сварку многопроходного шва начать раньше, чем остановится граница таяния изморози, глубина нагре|за кромок до положительной температуры может оказаться недостаточной для сварки без трещинообразования для чувствительных к местному нагреву сталей в отрицательном интервале температур, особенно при толщинах о

Ct «< 30 мм и гемпературах t «< —.30 С.

Особенностью деформирования при данном спосо" å .сварки и остывании изделия является изгиб кромок. Такая деформация возникает потому,,что углы разделки кромок более пологие, чем в случае стандартных разделок, где деформация при нагреве осуществляется в виде растягивания и сжатия, 1278143 4 хована более густо), после чего обломок в верхней части подреэан автогео ном под углом oc = 45 и в нижней часо

:,ти под углом 30 к вертикали, причем часть срезанной грани подрезана электросваркой для придания ей вогнутости.

На фиг.4 показан обломок, встав- 1 ленный в отверстие и опирающийся на

10 буртик; на фиг.5 — разрез стенки обоа лочки с выполненным сварным соединением. н- В целях уменьшения, магнитного дутья кромка 6 подрезана электросваре-15 кой для придания вогнутости. ю Выступ 2 на кромке 1 изготовлен путем прихватки наклонной полоски из листовой стали и последующего заполнения наплавкой полости между гранью щ среза и полоской, при этом выступ 2 изготовляется сначала только в нижней части на длине 200-300 мм. После установки в отверстие обломка и его закрепления произведена разметка высс-25 тупа 2 на нижней части отверстия снаружи оболочки и на верхней части обломка с внутренней части оболочки.

По разметке прихвачена полоска иэ листовой стали& = 3 мм, причем верх3б ний край полоски возвышается над выступом 2 с притуплением 5 кромки 1 на (2-3) ф сварочного электрода.

Изготовление выступа 2 произведено электродом МР-3 на переменном токе путем наплавки на скошенную грань нижней кромки до заполнения полости между гранью и полоской. Наплавка производилась участками 200-300 мм обратно ступенчато, начиная с верхней части обломка. На нижней части отверстия наплавка производилась аналогично. Собственно сварка производилась при отрицательной температуре — †(26-30) С электродами МР-3 на пе 45 ременном токе. Стык разделен на участки 3 = (200-300) мм. На каждом из таких участков между выступом 2 и тонкой частью верхней кромки 6 заваривался однопроходный шов 8. Затем после остановки границы таяния измо50 рози произведено заполнение наклонной полости шва большего сечения многопроходной сваркой 9. так как сварка осуществляется встык и происходит укорочение кромок, в отличие от сварки каждого шва внахлест, где укорочение существенно меньше. При равных перемещениях деформации при изгибе вызывают значительно меньше напряжения, чем при растяжении и сжатии. Остаточные де-, формации получаются также меньшими, так как кромки насквозь до пластической деформации не прогреваются, объем разогретого до пластической деформации металла расположен накло но к нормальному сечению кромок и каждый новый объем расплавленного м талла кристаллизуется большей часть на кромках, а не на ранее наплавленном металле.

Заварка наклонных полостей в полученном сварном соединении мало от личается от наплавки ввиду компенса ции усадок изгибом кромок, поэтому остаточные напряжения в стыке оказы ваются такими.же, как и при наплавк того.же объема металла на жесткое о нование со свободным формированием остывающего металла. Кроме того, сплавляемый металл с круто расположенных поверхностей сварочной полости стекает вниз, таким образом, основной нагрев кромок происходит при кристаллизации смешанного расплава из материала кромок и электродного материала. Перегрев металла при этом существенно уменьшается.

Пример . Ремонт цилиндрической оболочки.

При взрывных экспериментах в оболочке из стального литья с толщиной стенки 5= 60 мм и размерами ф 3 м, Н = 4 м, откололся кусок боковой стенки площадью 8 = 1 5 м. Отколовшийся кусок был вварен обратно по месту разлома.

На фиг.2 показано сечение отверстия с разделкой вдоль линии излома.

Верхняя часть отверстия срезана под о углом о = 30 к вертикали, причем часть срезанной грани подрезана элек тросваркой для придания ей вогнутости

Нижняя часть отверстия срезана по о ,углом ос 45, причем на нижней част среза осуществлено изготовление буртика. На фиг.3 показано сечение обломка с выполненной разделкой. Для изготовления разделки пс поверхности излома произведена наплавка при положительной температуре (наплавка заштриСварка производилась с перерывом в несколько дней, при этом каждый раз однопроходный шов 8 приходился в сторону ближайшего полностью завершенного участка, затем после остановS 1278 ки таянья изморози заполнялся шов 9 большего сечения.

Состав литой стали на оболочке, используемой в качестве взрывной ка"

Г меры, примерно соответствует стали

45. Используемые диаметры электродов при заварке однопроходного шва — ф

4 мм, при первом проходе полости шва большего сечения — ф 4 мм, при последующих проходах - 5 мм.

Камера находится в эксплуатации с

1982 г. Трещины по шву и в околошовной зоне не обнаружены.

Формула изобретения 15

1 ° Способ получения сварного соединения, при котором осуществляют разделку кромок под углом к поверхности свариваемых деталей с накло- 20 ном в одну сторону, собирают детали с зазором в стыке и выполняют сварку сварочным электродом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и 25 расширения технологических возможностей,. на одной из кромок выполняют выступ, одна грань которого сов143 падает с поверхностью детали, а другая расположена под углом к поверхности разделки этой кромки, с притуплением в месте их сопряжения,и с высотой, равной 2-3 диаметрам сварочного электрода, на другой кромке выполняют выступ со смещением относительно поверхности детали, в процессе сварки этот. выступ совмещают с поверхностью притупления выступа первой кромки и осуществляют однопроходную сварку части разделки со стороны выступа с наклонной гранью и многопроходную сварку другой части разделки.

2, Способ по п.1,,о т л и ч а ю— шийся тем, что выступ с наклонной гранью получают путем наплавки валика на кромку разделки, 3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что с целью получения качественного сварного соедине- ния в условиях отрицательных температур, в процессе сварки однопроходно,го шва наблюдают за движением таяния изморози на поверхности кромок, и в момент его остановки начинают сварку многопроходного шва.

1278143 р

/ у

Составитель З.Хаустова

Техред Н.Глущенко Корректор И Эрдейи

Редактор И.Николайчук

Заказ 6792/12 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