Способ дуговой сварки торцовых соединений тонких пластин

 

Изобретение относится к дуговой сварке, преимущественно к микроплазменной сварке тонких пластин по криволинейному стыку. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и упрощение процесса сварки. При сварке горелку размещают в плоскости , перпендикулярной плоскости свариваемого стыка со смещением оси горелки от свариваемых торцов кромок на расстоянии от 0,5 до 2 диаметров столба дуги. Срез сопла горелки располагают от плоскости стыка на расстоянии от 1 до 3 диаметров столба дуги. При таком расположении горелки плазменная струя замыкается на свариваемых кромках, что обеспечивает одинаковый угол между струей и свариваемым стыком. Возможность размещения горелки в удобном для сварки положении позволяет расширить номенклатуру свариваемых изделий. 3 ил. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ УНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4190479/27-27 (22) 01. 12. 86 (46) 07.03.89. Бюл. 1«9 (71) Ярославский моторный завод (72) В.А.Мухачев, В.Д.Шагов и Н.И.Гражданов (53) 621.791 ° 75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1« 841852, кл. В 23 К 9/16, 1979. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ТОРЦОВЫХ

СОКДИНКНИЙ ТОНКИХ 11ЛАСТИН (57) Изобретение относится к дуговой сварке, преимущественно к микроплазменной сварке тонких пластин по криволинейному стыку. Цель изобретения - расширение технологических воэможнос1

Изобретение относится к электродуговой сварке и может быть испольЮ зовано преимущественно для сварки тонких пластин по сложному криволинейному контуру.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и упрощение процесса сварки деталей с криволинейным свариваемым стыком.

На фиг. 1 представлена схема выполнения способа; на фиг. 2 — фрагмент пластинчатого теплообменника, свариваемого предложенным способом; на фиг. 3 — узел I на фиг. 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Свариваемые пластины 1 и 2 соединяют в плоскости 3, совмещая кромки окон 4, устанавливают на опорную плиту 5 и закрепляют контурным прижи» мом 6, Плазменную горелку 7 устанавÄÄSUÄÄ 1463414 А1 тей и упрощение процесса сварки.

При сварке горелку размещают в плоскости, перпендикулярной плоскости снариваемого стыка со смещением оси горелки от свариваемых торцов кромок на расстоянии от О, 5 до 2 диаметров столба дуги. Срез сопла горелки располагают от плоскости стыка на расстоянии от 1 до 3 диаметров столба дуги.

При таком расположении горелки плазменная струя замыкается на свариваемых кромках, что обеспечивает одинаковый угол между струей и евариваемым стыком. Воэможность размещения горелки в удобном для сварки положении позволяет расширить номенклатуру сва- д риваемых иэделий. 3 ил. ливают перпендикулярно плоскости 3 соединения со смещением ее оси от свариваемых торцов кромок на величи- yieL ну а и с расположением среза 8 сопла «ф«« горелки 7 от плоскости стыка на расстоянии Ь. Величины а и Ь зависят о от диаметра столба d плазменной дуги р

9, определяющего возможности свароч ной установки и соотношение указанных. величин для получения качественной сварки пластин. Величина а сос- . тавляет от 0,5 до 2 диаметров столба дуги,а величина Ь вЂ” от 1 до 3 диаметров столба дуги. При взаимодействии газодинамических сил, направленных вдоль оси горелки, и сил электростатического притяжения плазменная дуга 9 имеет форму, примерно такую, как показано на фиг. 1. При этом в каждой точке контура сварки (N „ ."1, фиг.3) угол между дугой и контуром сохраня10

25

Способ дуговой сварки торцовых соединений тонких пластин, при кото50 ром горелку перемещают в одной плоскости с линией стыка эквидистантно сварнваемым кромкам, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расшире. ния технологических возможностей и з 1463 ется постоянным, Ориентация оси горелки (перпендикулярно плоскости 3 соединения) в процессе сварки все время остается неизменной °

При таком расположении горелки плазменный шнур на выходе из сопла под действием газодинамических сил плаэмообразующего и защитного газа направляется перпендикулярно плоскости соединения, затем силы электростатического притяжения отклоняют сваРочную дугу по направлению к кромкам свариваемых пластин. При этом по мере удаления от сопла действие газодинамических сил ослабевает, а действие сил электростатического притяжения, наоборот, возрастает. В результате конечный участок сварочной дуги проходит в плоскости соединения и замыкается на кромках пластин нормально к их контуру. Направление конечного участка плазменной дуги определяется электростатическим притяжением, обеспечивающим одинаковый угол между дугой и контуром соединения в любой точке контура автоматически, и менять для этого ориентацию оси горелки в пространстве нет необходимости.

По экспериментальным данным при смещении оси горелки меньше расстояния 0,5 диаметра столба плазменной дуги возможно замыкание плазменной дуги на одну верхнюю пластину, рас" плавление ее без сварки с нижней пластиной. В то же время при смещении оси горелки на расстояние более

2 диаметров столба дуги появляется нестабильность сварки кромок криволинейных поверхностей: на крутых поворотах оплавление кромок отстает от движения сварочной горелки и плазменная дуга перебрасывается вперед по направлению движения горелки, оставляя непроваренные участки кромок пластин.

Опытная проверка положения торца горелки относительно плоскости соединения пластин выявила предельные значения расстояния между указанными плоскостями от 1 до 3 диаметров плазменной дуги.: Если торец горелки расположен на расстоянии менее 1 диаметра дуги, то происходит снос плаз,менной дуги мимо стыка пластин, в результате чего дуга замыкается или с разворотом на 180 на кромку нижней пластины, или на технологическую подложку. Расположение торца горелки

414

4 на расстоянии до плоскости сварки более 3 диаметров дуги затрудняет зажигание плазменной дуги, и, кроме того, в этом случае требуется ловы5 шенныи расход защитного и плазмаобразующего газов.

Пример. Способ используют при сварке пластинчатых теплообменных элементов радиатора, состоящих из двух тонких стальных пластин с окнами сложной конфигурации. материал пластин — сталь 12Х18Н10Т толщиной

0,2 мм. Сварку пластин производят торцовым швом по контуру окон. Для сварки используют установку микроплазменной сварки ИПУ-4 со штатной горелкой ОБ-1160А, оснащенной неплавящимся электродом из лантанированного вольфрама ВЛ-1 диаметром 1 мм.

В качестве плазмообразующего газа используют аргон, защитный газ — смесь аргона (96%) с водородом (4%).

Для перемещения горелки вдоль контура соединения используют шарнирный четырехзвенный пантограф. Скорость перемещения горелки 25-30 см/мин.

Сварку проводят при значении а 1,51>, b3dq, где d — диаметр столба дуги, d --1,2-1,4 мм, при сварочном токе

3 А, напряжении 18 В и расходе плазмообразующего и защитного газа по

0,38 и 2,15 л/мин соответственно.

Предлагаемое размещение горелки по отношению к свариваемому стыку значительно упрощает процесс сварки торцовых соединений тонких пластин со слож. ным криволинейным контуром. Особенно полезно изобретение в тех случаях, когда сварку необходимо вести по контуру отверстий малых размеров и разместить обычную плазменную горелку в плоскости соединения невозможно. формула изобретения упрощения процесса сварки деталей с криволинейным стыком, горелку размещают в плоскости, перпендикулярной плоскости свариваемого стыка, 1463414

Составитель Г.Тютченкова

Редактор В.Петраш Техред М.Дндык Корректор В.Романенко

Заказ 772/14 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раупская наб., д. 4/5 Производственно-издательский конбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 со смен опием оси горелки от свариваемых торцов кромок на расстоянии от

Р,5 до 2 диаметров столба дуги, при .... этом срез сопла горелки располагают от плоскости стыка на расстоянии от 1 до 3 диаметров столба дуги.