Способ сварки нахлесточных соединений из разнородных металлов


 

B23K103/18 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2542938:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет (RU)

Изобретение относится к способу сварки нахлесточных соединений из разнородных металлов и может быть использовано в энергетике, автомобилестроении, судостроении и вагоностроении. Изобретение позволяет получить прочное сварное соединение из разнородных металлов. Подключают источник питания. Подают плазмообразующий защитный газ. Возбуждают дугу на верхнем элементе и проплавляют оба элемента. При этом сверху располагают элемент из металла с плотностью большей, чем плотность металла нижнего элемент. Толщину верхнего и толщину нижнего элементов выбирают из соотношения их толщин 1:3. При этом элементы собирают внахлест с величиной нахлеста, равной не менее десяти толщин нижнего элемента, а время сварки задают равным (2…4)δ секунд, где δ - суммарная толщина соединяемых элементов, мм.

 

Способ сварки нахлесточных соединений из разнородных металлов

Изобретение относится к машиностроению, а также может быть использовано при сварке разнородных металлов в энергетике, автомобилестроении, судостроении и вагоностроении.

Известен способ плазменной сварки (Способ плазменной сварки алюминиевых сплавов. RU. Заявка: 2005101727/02. Опубл. 20.08.2006 г.), при котором возбуждают дежурную дугу между катодом и соплом-анодом и основную дугу постоянного тока обратной полярности между деталью и соплом-анодом с образованием общего анодного пятна, а через канал сопла-анода подают плазмообразующий газ, отличающийся тем, что анодное пятно располагают на внутренней кромке канала сопла-анода путем подачи на дежурную и основную дугу токов в соотношении Iд/Iо=0,4-3,2.

В качестве прототипа принят способ плазменной сварки алюминиевых сплавов (Способ сварки нахлесточных соединений RU. Заявка №2011134197. Решение о выдаче патента от 24 мая 2012 г.). Способ сварки нахлесточных соединений неподвижной сжатой дугой, при котором возбуждают дежурную дугу, прижимают свариваемые детали плазмотроном, проплавляют обе детали, образуют сварочную ванну в виде точки.

Однако этот способ не обеспечивает постоянного качества при сварке разнородных металлов.

Технический результат предлагаемого способа - повышение качества сварного соединения.

Способ сварки нахлесточных соединений из разнородных металлов, включающий сборку элементов внахлест, подключение источника питания, подачу плазмообразующего защитного газа, возбуждение дуги на верхнем элементе и проплавление обоих элементов сжатой дугой, сверху располагают элемент с плотностью большей, чем плотность металла нижнего элемента, причем толщину верхнего и толщину нижнего элементов выбирают из соотношения их толщин 1:3, при этом элементы собирают внахлест с величиной нахлеста, равной не менее десяти толщин нижнего элемента, а время сварки задают равным (2…4)δ секунд, где δ - суммарная толщина соединяемых элементов в мм.

Сварка нахлесточных соединений сжатой дугой производится следующим образом. Элементы собирают внахлест, с величиной нахлеста не менее десяти толщин нижнего элемента. Верхним устанавливают элемент с большей плотностью, например из стали. Нижним устанавливают элемент с меньшей плотностью, например из алюминиевого сплава. Соотношение толщин верхнего и нижнего элементов выбирают из соотношения 1 к 3. Подключают источник питания переменного тока, подают плазмообразующий защитный газ. Затем задают время сварки в пределах (2…4)δ секунд, где δ - суммарная толщина двух заготовок получаемого соединения. Возбуждают дугу на верхнем элементе, расположенном ближе к дуге. Затем производят проплавление собранных элементов сжатой дугой насквозь. Под давлением дуги расплавленный металл верхнего элемента выдувается на периферию сварочной ванны, затем дуга воздействует глубже, расплавляет нижний элемент и перемешивается с верхним. После формирования сварной точки источник питания отключается и дуга гаснет.

Заявляемый способ плазменной сварки разнородных металлов был опробован при сварке нахлесточных соединений из алюминиевого сплава АМг6 (толщиной 3 мм) и Стали 3 (толщиной 1 мм), сжатой однофазной дугой переменного тока от сварочного трансформатора ТДМ-402 У2. Во время эксперимента опробованы различные сочетания толщин верхнего и нижнего элементов от 1 до 3 мм. Хорошее формирование точки и удовлетворительная прочность получены при соотношении толщин верхнего и нижнего элемента 1:3. Верхним расположен элемент из стали, а нижним из алюминиевого сплава. Возбуждение дуги осуществлялось осциллятором со схемой защиты. Для сварки использовался плазмотрон типа ГСД-1М с автономной системой водяного охлаждения. Плазмообразующим защитным газом являлся аргон высшего сорта ГОСТ 10157-79. Образцы размером 140×35 укладывались друг на друга с нахлестом 35 мм. Предложенным способом сварена партия образцов при величине тока 140-170 А, время сварки 4-5 секунд, диаметр вольфрамового электрода 3,2 мм.

Использование заявляемого способа плазменной сварки позволяет получить сварные соединения хорошего качества. Способ решает существенную проблему сварки металлов с различными теплофизическими свойствами, особенно обладающими мгновенно восстанавливающейся окисной пленкой, типа алюминия.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в получении качественного сварного соединения. Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью известных в технике устройств. Следовательно, предлагаемый способ обладает промышленной применимостью.

Способ сварки нахлесточных соединений из разнородных металлов, включающий сборку элементов внахлест, подключение источника питания, подачу плазмообразующего защитного газа, возбуждение дуги на верхнем элементе и проплавление обоих элементов сжатой дугой, отличающийся тем, что сверху располагают элемент из металла с плотностью большей, чем плотность металла нижнего элемента, причем толщину верхнего и толщину нижнего элементов выбирают из соотношения их толщин 1:3, при этом элементы собирают внахлест с величиной нахлеста, равной не менее десяти толщин нижнего элемента, а время сварки задают равным (2…4)δ секунд, где δ - суммарная толщина соединяемых элементов, мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к трубам из высокопрочной стали, пригодным для транспортировки природного газа и сырой нефти. Для повышения прочности трубы при продольном изгибе и ударной прочности зоны термического влияния при сварке часть основного материала содержит, в мас.%: С более 0,03-0,08, Si 0,01-0,5, Mn 1,5-3,0, P 0,015, S≤0,005, Al 0,01-0,08, Nb 0,005-0,025, Ti 0,005-0,025, N 0,001-0,010, 0≤0,005, В 0,0003-0,0020, дополнительно включает один или более из элементов: Cu, Ni, Cr, Мо и V, остальное Fe и неизбежные примеси.

Изобретение относится к сварочной проволоке из нержавеющей стали с флюсовым сердечником для сварки стального оцинкованного листа. .

Изобретение относится к способу и устройству формирования конца сварочного электрода (13) с комбинацией материал / диаметр для процесса заправки в направляющий канал (12).

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано в судостроении, машиностроении и в других отраслях промышленности при изготовлении узлов, деталей и конструкций из стали с наплавленным рабочим слоем из меди или медного сплава, предназначенным для обеспечения их антифрикционных свойств, коррозионной стойкости, электропроводности и др.

Изобретение относится к сварке металлических деталей, в частности, в самолетостроении и особенно при изготовлении газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам изготовления стальных осесимметричных сварных конструкций в виде тонкостенного трубчатого каркаса с толстостенными навесными элементами, и может быть использовано при сварке протяженных конструкций, включающих сочетание массивных и тонкостенных элементов.

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам изготовления высокопрочных тонкостенных осесимметричных стальных оболочковых корпусов ответственного назначения, и может быть использовано при сварке конструкций в виде сосудов, работающих под высоким давлением.

Изобретение относится в общем к медицинским стентам, в частности к устройству для изготовления стентов, используемому в способе изготовления стентов. Устройство для изготовления стентов содержит сердечник и рукав.

Изобретение относится к машиностроению и судостроению, поскольку в этой области чаще всего встречаются стыковые соединения с двухсторонним доступом. Технический результат изобретения - снижение затрат на дополнительный металл при сварке и повышение ее производительности.

Изобретение относится к области корпусного судостроения и может быть применено при соединении сваркой деталей большой толщины. Способ формирования стыка соединяемых деталей большой толщины из титановых сплавов при электронно-лучевой сварке включает образование подкладки из припуска одной из деталей.

Изобретение относится к области сварки, в частности, к области придания особого профиля отдельных участков кромок при изготовлении стыковых сварных соединений, и может найти применение при автоматической аргонодуговой сварке встык труб и пластин из стали, снабженных плакирующим слоем.

Изобретение относится к области сварки, в частности к способу подготовки кромок деталей под дуговую сварку стыкового соединения. Выполняют двухсторонние скосы и притупления кромок свариваемых деталей для выполнения двухстороннего шва.

Изобретение относится к способу стыкового соединения различных материалов, обеспечивающему однородное распределение напряжений в составной конструкции при растяжении-сжатии.

Изобретение может быть использовано при сварке изделий из трудно свариваемых сплавов, в частности, в труднодоступных местах изделий и при сварке на монтаже. Последовательно получают участки сварного шва возвратным каскадным перемещением электрода или сварочной головки.

Изобретение относится к способу сварки трубопроводов без предварительного подогрева стыков. Способ включает в себя соединение 2-х и более цилиндрических металлических труб, трубных секций, трубных плетей сварным кольцевым стыком с применением дуговой сварки по всему периметру трубы.

Изобретение относится к стыковым сварным соединениям, в частности к соединениям арматурных стержней, и может быть использовано при строительно-монтажных работах, а также при изготовлении строительных железобетонных конструкций различного назначения, преимущественно сборных и монолитных.

Изобретение относится к способу сварки труб большого диаметра, в частности к сварке сформованных цилиндрических заготовок для улучшения эксплуатационных характеристик труб и повышения производительности сварки.

Изобретение относится к роликовому стенду для совмещения обечайки с обечайкой и обечайки с днищем. Отдельная секция приводной редукторной роликоопоры состоит из рамы, пары приводных роликовых опор, кинематически связанных с помощью механических передач с редуктором и электродвигателем, пары холостых роликовых опор, имеющих свободное вращение.
Наверх