Способ сварки поперечных стыков фасонных профилей

 

Союз Советскик

Социапистнчесимк

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () 948588 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 26.12.80 (21) 3223996/25 27 с присоединением заявки № (23 ) П риоритет (53)M. Кл.

В 23 К 31/08

В 23 К 33/00

Геоуаорстинкый комитет

СССР ао дааам нзобретеннй и открытий (53) УДК 621.791. .75 (088.8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 07.08.82

E Г. Невлер, С. С. Яресько, Н. C. ельник и Е. А. Васильев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный проектно — технологический ин тяжелого машиностроения (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ПОПЕРЕЧНЫХ СТЫКОВ

ФАСОННЫХ ПРОФИЛЕЙ

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам сварки поперечных стыков фасонных профилей, имеющих вертикальные участки и перекрывающие их горизонтальные с утолщениями в местах сопряжения участков, например, тавров, двутавров, 5 и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ автоматической ванной сварки деталей массивного сечения, преимущественно рельсов, с применением для формирования шва охлаждаемых медных форм (1).

По этому способу сварки торцы стыкуемых рельсов устанавливают с зазором (12—

15 мм) и сварку начинают с подошвы рельсов двумя сходящимися боковыми электродами. К моменту окончания сварки пера подошвы включают третий, средний электрод (плавящийся мундппук). Три дути образуют общую сварочную ванну, обеспечивая проплавление утолщенной средней части подошвы, После заварки подошвы боковые электроды отключают, а сварку стыка шейки и головки рельсов продолжают плавящимся мунд2 штуком. Процесс сварки из дугового переходит в электрошлаковый.

Данный способ нецелесообразен для сварки фасонных профилей, имеющих тонкие (8—

12 мм) вертикальные участки (стенки).

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту к изобретению является способ сварки поперечных стыков фасонных профилей, преимущественно таврового сечения, включающий сборку профилей встык, выполнение отверстий в стенке профиля, заплавление отверстий и сварку сначала стыка полок, а затем стыка стенок (2), Технология этого способа состоит в том, что профили (двутавровые балки) собирают без зазора, по оси стыка стенок от наружной поверхности полок до стенки высверливают глухие отверстия, которые заплавляют электрошлаковым методом. Затем последовательно заваривают стыки полок и вертикальных стенок с периодическим кантованием изделия.

Недостатком данного способа, гарантирующего качество сварного соединения, является недостаточная производительность, связанная с

Наименование

Угол СваСхема сварки

Выдержка времени, СкоНапряжение

Размер технологиВылет электПоследовательность опеопераций наклона рость сварки, м/ч рочный ческих отверстий, ширина х высота, на дуге, В рода, мм элект- ток, А рода, град рации мм

850 42

1. Сварка верхних швов полки (на флюсомедной прокладке) Одновременно 220х12

55—

60 углом

"вперед"

35 мя электр одами, сходящимися к стенке

Одним 0 800 42 электродом

Сварка нижних швов полки (на весу) 35

Э 94858 наличием операции сверловки глухих отверстий и операции их заплавления, в которую входят установка головки над отверстием, засыпка флюса, заварка отверстия, отбивка и уборка шлаковой корки. Способ целесообразен для индивидуального производства.

Целью изобретения является повышение производительности при обеспечении качества сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сварки поперечных стыков фасонных профилей, преимущественно таврового сечения„ включающем сборку профилей встык, выполнение отверстий в стенке профиля, заплавление отверстий и сварку сначала стыка полок, а затем стенок, после сборки осуществляют сварку стыка полок одновременно двумя электродами в направлении от их концов к стенке, затем выполняют отверстия путем остановки упомянутых электродов у стенки и выдержки процесса до образования сквозного отверстия в стенке и заллавляют отверстия в процессе последующей сварки стыка стенки.

На фиг. 1 изображены собранные под сварку профиля; на фиг. 2 — профили с сваренными швами полок; на фиг. 3 — сечение А-А фиг. 2; на фиг. 4 (а, б, в, r) — схема последовательности сварки поперечного стыка профилей; на фиг. 5 — фотография макрошлифа двустороннего сварного шва полки, сваренной без образования технологического отверстия в стенке; на фиг. б — фотография макрошлифа двустороннего сварного шва полки, сваренной с образованием технологического отверстия в стенке.

Технология способа состоит в следующем.

Свариваемые профили 1 и 2 с предваритель- - -" но обрезанными торцами стык1/ют с зазором

8 4 (3 — 5 мм), зажимают и приваривают заходные планки 3 в начале с и в конце стыка полок профилей, например, тавров. Затем производят автоматическую сварку в нижнем положении верхнего шва полок двумя электродами 4 (фиг. 2, 3) начиная с заходных планок 3.

В процессе сварки электроды 4 перемещают одновременно и с одинаковой скоростью и останавливают у вертикальной стенки в месте сопряжения ее с полкой. После остановки перемещения электродов процесс сварки продолжают с выдержкой времени, достаточной для образования в вертикальной стенке сквозного отверстия.

Ширина и высота технологического отверстия

5 должны быть такими, чтобы обеспечивался переход верхнего шва одной полки в верхний шов другой с образованием одного общего шва, имеющего в сечении по оси веотикальной стенки коэффициент формы шва, исключающий возникновение кристаллизационных трещин в верхнем сварном шве полок.

Частично сваренные профили (фиг. 4а) кантуют на 180 и осуществляют автоматическую сварку нижнего шва полок (фиг. 46).

Стык вертикальных стенок заваривают одним из способов дуговой сварки с кантовкой изделия для сварки в нижнем положении (фиг. 4в, г).

Пример. Проводилась автоматическая сварка стыка полубалок из двутаврового профиля N 45M; сварка без разделки кромок; зазор в стыке 3 — 4 мм; сварочная проволока св 08ГА диаметром 3 мм; флюс АН вЂ” 348А.

Род тока — постоянный, полярность — обратная.

Режимы сварки представлены в таблице.

948588

Продолжение таблицы

4 .э 6

70 800 42

6 9 10

30 1,5 — 2

Двусторонняя сварка вертикальных стенок (на флюсовой подушке) Одним электродом в направлении к углом

"вперед полке

Сварка верхних швов полки выполнялась на специальной экспериментальной 2-х дуговой установке с использованием 2-х источников питания ВДУ вЂ” 1001.

Сварка нижних швов полки и двусторонняя сварка вертикальных стенок осуществлялась на серийном сварочном автомате А — 1401 с использованием источника питания ВДУ вЂ” 1001. 20

По сравнению с известным способом указанная технология сварки позволяет, не снижая качества сварного соединения, повысить производительность сварки в 2,0 раза за счет исключения операции сверловки глухого отверстия и операции заплавления его, введенных для устранения непроваров в зонах сопряжения стенки и полок.

В данном способе полный провар утолщенной зоны профиля обеспечивается за счет од- 30 новременного теплового воздействия двумя дугами при остановке сварочных головок у вертикальной стенки и применения схемы двусторонней сварки полок.

Необходимость образования технологического отверстия объясняется требованиями качества сварного шва — отсутствием кристаллизационных трещин.

Так как сварное соединение состоит из вертикального участка и перекрывающего его горизонтального с утолщениями в местах их сопряжения при сварке без образования технологического отверстия в стенке, то форма верхнего сварного шва полок (фиг. 5) в сечении по оси,стенки (вертикального участка) перпендикулярно к оси шва имеет неблагоприятную 0-образную форму, способствующую образованию кристаллизационных трещин.

При сварке с образованием технологического отверстия в вертикальной стенке форма

50 верхнего сварного шва полки в том же сечении улучшается — кристаллизационные трещины отсутствуют (фиг. 6) .

Данный способ дает возможность создать комплексно-автоматизированные поточные линии по сборке и сварки поперечных стыков

55 фасонных профилей типа тавра, двутавра, например, для производства облегченных несущих балок однобалочных электрических кранов.

В качестве базового объекта взята технология сварки поперечного стыка облегченных несущих балок одноблочных электрических кранов на Забайкальском заводе подъемно-транспортного оборудования, которая включает следующие операции: обрезку торцов профилей, фрезеровку фасок на стыкуемых торцах профилей, полуавтоматическую сварку стыка в CO: с периодическими кантовкгми балки для сварки в нижнем положении, установку усиливающих накладок на поперечный стык со стороны полок профиля.

Способ по сравнению с базовым объектом имеет следующие преимущества: автоматизируют процесс сварки; исключает фрезеровку фасок на торцах стыкуемых профилей; исключает установку и приварку усиливающих накладок.

Указанные преимущества обеспечивают: улучшение качества сварного соединения; снижение трудоемкости изготовления балок: экономию металла и электродных материалов.

Ожидаемый экономический эффект от использования способа на Забайкальском заводе ПТО составит 92 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ сварки поперечных стыков фасонных профилей, преимущественно таврового сечения, включающий сборку профилей встык, выполнение отверстий в стенке профиля, заплавление отверстий и сварку сначала стыка полок, а затем стенок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при обеспечении качества сварки, после сборки осуществляют сварку стыка полок одновременно двумя электродами в направлении от их концов к стенкам, затем выполняют отверстие путем остановки упомянутых электродов у стенки и выдержки процесса сварки до образования сквозного отверстия в стенке и заплавляют отверстие в процессе последующей сварки стыка стенки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 197048, кл. В 23 К 31/02, )967.

2. Авторское свидетельство СССР N 74043-, кл. В 23 К 9/18, 1980 (прототип).