Способ изготовления сварных соединений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистическмн

Республик (i! ) 789258 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 28.06. 79 (21) 2780550/25-27 (51 } М. Кл.

Э с присоединением заявки Ж

В 23 К 28/00

С 21 D 9/50

Государственный комитет (23) Приоритет (53 ) Уд К 6 2 1. 79 1. .0 11(088.8} до делам изобретений н открытий

Опубликовано 2 -1. 12 80. Бюллетень !1е 47

Дата опубликования описания 26. 12.80

В. И. Ануфриев, С. А. Куркин, Е. М. Йапин

" Л. Е. Маштаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54} С ПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к области сварки, в частности, к способам изготовления сварных соединений и конструкций из листового материала, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве изделий с повьппенными требованиями к механическим свойствам сварных соединений.

Известен способ дуговой сварки,при котором с целью улучшения формирования шва при сварке осуществляют принудительное постоянное либо импульсное давление на жидкий металл сварочной ванны.

Термин "давление" в данном способе отражает условии формирования msa за счет придавливания (давления} на металл сварочной ванны пьлзуном либо инертным газом 1 .

Однако использовать подобное дав-. ление для повышения качества сварных соединений:c точки зрения механических свойств невозможно

Из в ес тен также с посо б восс т ановления изношенных цилиндрических деталей.

При этом производят давление на наплавленный метал с помощью двух роликов, смещенных относительно друг

5 друга на шаг тта1тлавки и установленных с противоположных сторон детали по диаметру. Ролики обеспечивают удаление шлаковой корки и одновремен10 но улучшают физико-механические свойства наплавленного металла P2).

Недостатком данного способа является невозможность его применения с целью получения равнопрочных и равнопластичных сварных соединений Так например, ролики, при аргонодуговой сварке вообще невозможно применить иэ-за ухудшения поверхностного слоя.

Кроме того, в способе нет приема, который бы позволил получить равнопрочность сварных соединений с основным металлом. При изменении диаметра натцтавпяемой цилиндрической поверхнос« ти условия обработки будут изменять3 7892 ся. Профиль роликов не позволяет производить обработку по зоне сплавления.

Данный способ решает лишь частную задачу — обработку цилиндрических поверхностей.

5, Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ, при котором выполняют сварку и пластическое деформирование шва и околошовной зоны i$3$.

Однако применение данного способа не обеспечивает равнопрочности и ,равнопластичности металла шва,околошовной зоны и основного металла.

Бель изобретения — повышение ка. чества сварного соединения путем обес. печения равнопрочности и равнопластичности металла шва с основным металлом.

Эта цель достигается тем, что плас- тическое цеформирование проводят в два этапа: при этом в процессе сварки осуществляют горячее пластическое деформирование металла шва, а после сварки .холодное пластическое деформирование околошовной зоны. Горячее пластическое деформирование осуществляют путем оцновременного возцействия на металл шва статической и ударной нагрузкой.

На фиг. 1 представлена схема осу-, ществления способа;1на фиг. 2 — схема обработки сварного шва роликом; на фиг. 3 — схема обработки околошовной зоны; на фиг. 4 — график средних значений. предела прочности и угла загиба для „;сварных соединений из сплава

АМ » 6Н, выполненных при различных вариантах обработки давлением; на фиг. 6 — прочность сварных соедине-, ний из сплава АМ г 6Н при двухосных испытаниях и различных вариантах обработки давлением.

Способ ..осуществляют следующим образом.

Перед сваркой выбирают температурные условия деформирования сварного соединения1 в зависимости от выбранной температуры устанавлив ают устройство для деформирования в непосредственной близости от сварочной горелки (А

"- па ), или на некотором расстоянии А.

После возбуждения сварочной дуги 1 начинают подачу присацочнойспроволоки 2, затем включают устройство для ударно-статического цеформирования, состоящего из уцарного механизма З и привоца статического цавления 4.

На рабочей кромке ударного механизма

58 .. 4

3 установлен ролик 5, посредством которого (так как он обкатывается по поверхности металла шва 6, под цавлением статической Р „ и динамической Р (уцарной) нагрузок) производят деформирование металла сварного шва 6. Сочетание .статической и динамической нагрузок на один ролик 5 обеспечивает возможность выбора усло вия деформирования в широких пределах, от статической нагрузки с легкой ударной вибрацией до полностью ударной обработки сварного шва с небольшим статическим обжатием его поверхности.

Совместное действие двух нагрузок позволяет при обработке сварного соединения в процессе его образования, т.е.

) при высокой температуре вслед за дугой (А = uin ) наиболее полно заваривать внутренние цефекты в металле шва.

Это достигается за счет выбора усилий с преобладанием статической нагрузки.

Такое деформирование позволяет также значительно уменьшить степень сварочных деформаций, Обработку металла шва производят гладким роликом 7, который обкатывается непосредственно по усилению сварного шва, деформируя его в заданных поеделах.

Полностью устранить сварочные деформации и повысить прочность сварочного соединения только лишь-обработкой шва в

"горячем" состоянии невозможно. Поэтому после сварки произьодят холодную обработку сварного соединения по околошовной зоне, т.е. по зоне сплавления. В атом случае применяется фигурный ролик

8 с центральной проточкой под усиление шва, чтобы деформация происходила по зоне сплавления. Это обеспечивает повышение прочности в зоне термического влияния и позволяет полностью устранить сварочные деформации. Таким образом, совместная обработка цавлением в горячем состоянии металла шва вслец за дугой, и в холодном состоянии околошовной зоны позволяет получить высокий комплекс свойств сварной конструкции в це лом.

Механические свойства сварных соединений из материала АМ„6 при однаос ном (фиг. 4) и двухосном растяжении (фиг. 5) становятся равными свойствам основного металла, т.е. предлагаемый способ позволяет получить равнопроч. ные и равнопластичные сварные конструкции при полном исключении, сварочных цефор маци й.

5 789258 б

Пример. При сварке и деформиро- териалов типа АМ - 6, 01201, N 40 и ванин ceapHblx соединений из сплава др. позволяет полностью устранить оста

АМ 6Н толщиной 3 — 8 мм минимальное точные сварочные деформации непосредстрасстояние от оси сварочной горелки до венно в сварочном стапеле; получить ударного элемента составляет 35-40 мм. равнопрочные и .,равнопластичные сварные

Температура на поверхности шва на этом соединения, что позволит уменьшить вес расстоянии при скорости сварки 14-20 изделий за счет снятия теплового компенМ/час будет равна 330 — 410 С. С уче- сатора; повысить качество сварных:швов том критической степени деформации в за счет "заваривания" внутренних дефектов пределах 18 - 20% при диаметре ролика щ при горячем деформировании металла шва;

90 мм усилие на ролик должно быть повысить производительность труда за не более 900-1400 кг. Режимы сварки, счет сварки в один проход, вместо ухприведены в таблице. проходной, так как отпадает необходимость

Внедрение данного способа при изготов- править ступеньки" (превышения кромок), пении крупногабаритных изделий из ма- 15 образующиеся после первого прохода. силке при оло дном еформироании, кг

20-2 1 200-2 10 900-950

17-18 250-270 1000-1 100 300-350

, 1300;

13-14 340-360 1200-1300 300-400

1500- 1600

550-600

800-8 0

1000-1100

Формула изобретенйя

l. Способ изготовления сварных соединений, при котором выполняют сварку и пластическое деформирование шва и околошовной зоны, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем обеспечения равнопрочности и равнопластичности металла шва с основным металлом, пластическое деформирование проводят в два этапа: при этом в процессе сварки осуществляют горячее пластическое деформирование металла

mea, а после сварки-холодное пластическое деформирование околошовной зоны, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и сятем,,что горячее пластическое деформирование осуществляют путем одновременного воздействия на, металл шва статической и ударной нагЗ5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 218349, кл. В 23 К 9/16>

4.07.66.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 5 13802> кл. В 23 К 9/О 4, 18.0 1.74.

3. Авторское свидетельство СССР № 155 16 1, кл. С 2 1 Э 9/50, 24,02,62.

789258

Cdepthè Лрокааю Покатаipy то я при Т Efo а Т.400 c+ юолоВE1PgjfgmlN наяпрсквпкою- ж иы твумическас, Ьнйния

Сйрат

OceaAegi евам

ВНИИПИ Заказ 8938/11

Тираж 1160 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Па@Я ° дед .аюс

Щажу

+ М4ФЬФИ egg Т.ф