Способ дуговой сварки
Изобретение относится к сварке, в частности к способам дуговой сварки стыковых соединений, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении конструкций ответственного назначения. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. В процессе дуговой сварки снижают сварочные напряжения и деформации путем приложения принудительного сжимающего усилия в зоне сварного соединения. Принудительное усилие прикладывают по направлению сварки резцом в зоне пониженной технологической прочности свариваемого металла, снимая при этом поверхностный слой металла толщиной, составляющей 0,1-0,2 высоты шва. При этом происходит выравнивание объема металла по длине шва в случае, если формирование шва неравномерно по его длине, что благотворно влияет на технологическую прочность. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к сварке, в частности к способам дуговой сварки стыковых соединений, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении конструкций ответственного назначения. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения. Предлагаемый способ (разрез по линии сварки) иллюстрируется чертежом. Способ осуществляют следующим образом. Детали 1, 2 собирают под сварку на столе металлорежущего станка (на чертеже не показан). Сварочную головку 3 с неплавящимся электродом 4 устанавливают на расстоянии а перед резцом 5, которым осуществляют принудительное усилие Pz по направлению сварки в зоне границы к хвостовой части области пониженной технологической прочности свариваемого металла. Резец 5 располагают на расстоянии а от оси электрода 4. В зоне пониженной технологической прочности, например при сварке алюминиевых сплавов такой зоной является зона температурного интервала хрупкости (ТИХ), процесс ведут с синхронным передвижением сварочной головки 3 и резца 5. В процессе сварки резец 5 посредством усилия Pz, действующего по направлению сварки, срезает часть усиления сварного шва 6 и образует подвижную зону напряжений сжатия на участке пониженной технологической прочности металла сварного соединения. Тем самым обеспечивается повышение качества сварного соединения за счет уплотнения металла сварного шва 6. Резцом снимают слой металла, составляющий 0,1-0,2 высоты шва. При этом происходит выравнивание объема металла по длине шва в случае, если формирование шва является неравномерным по его длине, что благотворно влияет на технологическую прочность. Проведенные эксперименты показали, что снимаемый поверхностный слой металла должен быть равным 0,1-0,2 высоты шва. Это обеспечивает получение сварного соединения высокого качества с повышенной технологической прочностью. При уменьшении снимаемого поверхностного слоя металла меньше чем 0,1 высоты шва в сварном соединении усилие сжатия уменьшается и снижается технологическая прочность; выявляются горячие трещины. Увеличение снимаемого поверхностного слоя металла больше, чем 0,2 высоты сварного шва, приводит к излишней трудоемкости и энергоемкости за счет, например, дополнительного металла в случае многослойной сварки. П р и м е р. Производили сварку продольным швом стыкового соединения деталей 1 и 2 из алюминиевого сплава 1420, толщиной 309 мм, длиной 400 мм. Сварку производили автоматом АСГВ-4, установленным на металлорежущем станке, оснащенном резцом 5. Сварку вели неплавящимся вольфрамовым электродом 4 деталей 1 и 2 на режиме: сварочный ток 200 А; скорость сварки 15 м/ч. Сварка производилась вольфрамовым электродом 4 в среде защитных газов. Резец 5 устанавливали в зоне границы хвостовой части области пониженной технологической прочности свариваемого металла. Расстояние а между осью вольфрамового электрода 4 и резцом 5 выбирали равным точке 
н в температурном интервале хрупкости (ТИХ) (см. Сварка в машиностроении: Справочник, т. 3, М. Машиностроение, 1979, рис. 3 на с. 396). Для сплава 1420 при указанном режиме сварки указанных деталей протяженности зоны пониженной технологической прочности а составляет 15-20 мм. За протяженность зоны принято расстояние от оси электрода до границы хвостовой части области пониженной технологической прочности. Глубину снимаемого поверхностного слоя металла выбирали толщиной h 0,09; 0,1; 0,15; 0,2; 0,21; 0,22, 0,25 Н, где Н высота шва. Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице. Из таблицы видно, что применение предлагаемого способа дуговой сварки для материалов, обладающих низкой технологической прочностью, с применением в процессе сварки сжимающих напряжений путем принудительного усилия, осуществляемого по направлению сварки резцом в зоне пониженной технологической прочности, и снятия поверхностного слоя металла толщиной 0,1-0,2 высоты сварного шва позволяет получить высокое качество сварных соединений. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ дуговой сварки позволяет получить сварные соединения высокого качества и обеспечивает возможность сварки в труднодоступных местах, а также позволяет снизить затраты на правку на 80% производить подварку на 100% и осуществлять дополнительный контроль на 80%
Формула изобретения
Способ дуговой сварки преимущественно стыковых соединений из материалов с низкой технологической прочностью, в котором в процессе сварки к соединению прикладывают сжимающую нагрузку инструментом, который располагают позади сварочной горелки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, определяют зону пониженной технологической прочности свариваемого металла, расположенную позади сварочной ванны, сжимающую нагрузку прикладывают в этой зоне в направлении сварки режущим инструментом, снимая при этом усиление сварного шва на глубину 0,1 0,2 высоты сварного шва.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.08.1997
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2002
Извещение опубликовано: 27.12.2002
