Подкладка для формирования обратной стороны шва при односторонней сварке сталей
Союз Советсккх
Соцналнстнческнх
Респубпнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о1>9ОЗО10 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 300680 (21) 2948013/25-27
У М К з
В 23 К 9/02
В 23 К 37/06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК621.791. . 048 (088. 8) Опубликовано 0702,82. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 07.02.82
A.È.ÀKóëoâ, Ю.В.Доронин, P. „Райков, Е.A.Èsàíîs, A (72) Авторы изобретения.Ю.Мышкин и P.Ä.Àñoíoâà
ВЩВЖЗЛАй
Р АТ(ЦГ;.(:,::;;, тут,, п,о,монт:аж" с ес оЬзМйй- -н аучн оас тицовдд,. дедок н а
Всесоюзный научно-исследовательский и и специальным строительным работам и исследовательский институт стеклоп (71) Заявители (54 ) ПОДКЛАДКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБ РАТНОЙ С TOPOHbI
ШВА ПРИ ОДНОСТОРОННЕЙ СВАРКЕ СТАЛЕЙ
Изобретение относится к производству сварных стальных конструкций в различных отраслях промышленности, в частности при сварке труб, резервуаров, котельных обечаек и судовых конструкций.
Известна подкладка для формирования обратной стороны шва, состоящая из термостойкой основы, слоя сварочного флюса и слоя, непосредственно прилегающего к свариваемому иэделию, из базальта (13.
Ограничение высоты обратного валика осуществляется термостойкой основой. Однако, во время плавления образующаяся шлаковая ванна не противодействует интенсивному тепловому и силовому воздействию жидкого металла, в силу чего образуется обратный валик значительных размеров по ширине с углом между усилением и поверхностью свариваемого иэделия, близким к 90 . Наличие угла указано ной величины способствует образованию концентраторов напряжений и снижению прочности сварного соединения.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является подкладка для формирования обратной сто роны шва при односторонней сварке сталей, содержащая гибкую несущую ленту с расположенным на ней формирующим слоем и элементами из неорганического материала (2), В данной подкладке слой из неорганического материала обеспечивает стабильность формирования шва по всей длине, поскольку состоит иэ смеси стеклопорошка и карборунда, связанных между собой латексом (естественным каучуком), однако не препятствует образованию обратного валика с углом между усилением и поверхностью свариваемого изделия, близкими к 90 что способствует образованию концентраторов напряжений и снижает прочность сварного соединения.
Целью изобретения является повышение качества сварного соединения °
Поставленная цель достигается тем, что в подкладке для формирования обратной стороны шва при односторонней сварке сталей, содержащей гибкую несущую ленту, формирующий слой и элементы иэ неорганического материала, укаэанные элементы выполнены в виде вставок, расположенных в формирующем слое заподлицо с его наружной поверхностью симметрично отно 0301 0
35
50 сительно оси ленты и выбранных из матерна л», температура плавления которого выше температуры плавления формирующего слоя на 100 — 350 С, а расстояние между вставками выбрано в соответствии с соотношением
F — 1,5 — 2, L где — толщина свариваемого металла;
Ь вЂ” расстояние между вставками.
На.фиг. 1 схематически изображена предлагаемая подкладка, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — стыковое соединение свариваемого изделия с выполненным на предлагаемой подкладке швом.
Подкладка выполнена в виде гибкой несущей ленты 1 .с тонким слоем клея 2 постоянной липкости для крепления к свариваемому изделию 3, На ленте расположен формирующий слой 4, а заподлицо с его поверхностью, примыкающей к свариваемому изделию 3 симметрично относительно стыка, расположены вставки 5 из неорганического материала, выполненные в виде полос прямоугольного сечения. Температура плавления неорганического материала для формирования обратного валика шва оптимальной конфигурации должна быть выше температуры плавления формирующего слоя на 1 00 — 350 С .
Подкладка помещается под свариваемое изделие и приклеивается к его пов ерхн ос ти .
При сварке происходит проникновение расплавленного металла шва в .шлаковую ванну. Так как температура плавления вставок ниже температуры плавления формирующего слоя вставки задерживают на какое-то время прохождение жидкого металла в шлаковую ванну, в то же время между вставками жидкий металл свободно внедряется в шлаковую ванну. При этом усиление образуется с плавным переходом от обратного валика шва к плоскости свариваемого иэделия, Плавность перехода, т. е. угол между касательной к усилению обратного валика и плоскостью сваривае.мого изделия, зависит от перепада температур плавления материалов вставок и формирующего слоя. При малом перепаде температур вставки не препятствуют свободному внедрению жидкого металла в шлаковую ванну, а при большом — вставки удерживают жидкий металл, и усиление образовывается только между вставками, ширина обратного валика мала и угол между усилением и свариваемым изделием близок к 90 (см. таблицу) .
Расстояние между вставками определяется из соотношения б — 1 5 — 2
1 /
f где — толщина свариваемого металла; расстояние между вставками.
Это соотношение гарантирует получение обратного валика с шириной, пропорциональной ширине сварного шва, которая, в свою очередь, зависит от толщины свариваемого изделия ,(см. таблицу).
Данная подкладка для формирования обратной стороны шва предназначена для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей, а поэтому максимальная температура плавления вставок не должна превышать 1650 С.
Применение формирующего слоя подкладки с вставками иэ неорганического материала с температурой плавления выше на 1 00 — 350 С температуры плавления остальной части формирующего слоя позволяет получить обратный валик шва с плавным перехоцом усиления к основному металлу.
Угол а(, перехода близкий к 150160 способствует повышению технологической прочности сварного соединения.
Такое сварное соединение обладает повышенной стойкостью к усталостным и знакопеременным нагрузкам, способно воспринимать наличие корроэионных сред.
Изобретение найдет наибольшее применение при сварке сталей, идущих на изготовление металлоконструкций, работающих под давлением, в условиях коррозионных сред и ударных нагрузок. (Ч
С 1
1 ф
< (СЧ
С Ъ
C)
РЪ
1
Ю сО 1
С 1 1
1 1
Ю ю I
С"Ъ
C)
tD
С )
Ю
cl
С 3
Ю
1Р
Р 7
Ю Ф
Р1
Ю Ф
Р1
Ю
СЧ
Г Ъ
М
Ю а о
4 о х (ч
Ф а х о
Я а
Ф и х а
< л о (:(Э
Ц
Ц о
И х х
9 х о
Ц
М и х
I и
1 Э
1 Х и
1 X 1
1 1
1 1
1 1
1 1 ! 1
1 I
1 I
C6C 1
v л
Э х х
1 Э
О(1 I х
1 (- о
1 — — 1
)
1 ! Э Cf 1 хэ о а (ЦЦй l ! ох
S. Э
> х
1 х о
Ц ((ха
l c69Х
1 (» 4 C4Q
1ЭДЭо I
I lcd& I
19(",Э I
ILИЕХ I
1 1
1
l о
cd Ц ! х и
l C4 ! Ф о
<6 9 1
Я Ц
ЭХВ к(а хио
Фф&
1 Ig
1 Occd 1D
1 с6
c6 U о( х о х ою о ию Ф
o.is III о! и ц m х l
Ф Д о 1 4 о о ( о .
6I V а
Фь оф о(л м п (:;
П(f4 ф3
903010
Гч ф
Y ми ои
Оо (Ю, Ю
„< (! Г Ъ (LD и 4 о
О
-л ю, ь л ф
< ) Ю
<6 1 cd л
Х Х хихl!
5ц 3ц аи ag
Ф Э
ы .(Y о
-л
Оо î ч ф с6 л
Х х (!
„(Си
1 о
Ц
v о
М е
Е Ю
Ф п ах 6 э ( (((!
М о, О
О
Дь х ф
c6 ccI
34 л е
O I!
Ц
Х (Ф р (ч ии
МЪ (4Ч (I
I
1 и 1 (I 1 ф °
1 м 1 о
° 1
° е 4
l4V 1
Оо
4Ю 1
НЮ I
tA !
6 i I
Х I
Х(! I
3ц а(6
Ф 1 ии
I
10 I
903010
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 12522/17 Тираж 1150 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4 Подкладка для формирования обратной стороны шве при односторонней сварюе сталей, с одержащая гибкую ленту с расположенным на ней формирующим слоем и элементами из неорганического материала, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, элементы из неорганического материала,выполнены в виде вставок, расположенных в формирующем слое эаподлицо с его наружной поверхностью симметрично относительно оси ленты и выполненных из материала, температуРа плавления которого выше температуры плавления формирующего слоя на 100 — 350 С, а расстояние между вставками выбрано в соответствии с соотношением
Е
1,5 — 2 где о — толщина свариваемого материала; расстояние между вставками.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 439367, кл. В 23 К 37/06, 1973.
2. Патент США 9 3929270, кл. 22850, 1976 (прототип) .
