Способ обработки сварных соединений

 

Изобретение относится к способам обработки сварных соединений из алюминиевых сплавов и может найти применение в различных отраслях машиностроения . Целью изобретения является повьшение качества и работоспособности сварных соединений с текстурой : деформации, ориентированной под углом О - 60° к плоскости стыка. Способ заключается в том, что осуществляют проплавление околошовной зоны, располагая максимальную глубину проплавления на линии сплавления сварного шва. Проплавление осуществляют на определенную глубину и ширину. В результате достигается изменение структуры : деформации переходной зоны, поверхность перехода металл шва - основной металл становится более сложной и изогнутой, что затрудняет пробег трещины по ней. 1. з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. с (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 23 К 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3949317/25-27 (22) 03.09.85 (46) 30.05.87. Бюл. У 20 (72) А.В. Горбачевский, В.Н. Денисов, Н.С. Барабохин, И.Ф. Сошко, Н.В. Шиганов и M.Ï. Евсеев (53) 621.791.75.015(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 487734, кл. В 23 К 28/00, 1973.

Сварочное производство, 1973, N - 2, с. 33.

Зачек Зб. Способ повышения сопро. тивления усталости стыковых соединений сталей повышенной прочности.-Автоматическая сварка, -1983, У 9, с.49. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к способам обработки сварных соединений из алюминиевых сплавов и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является повышение качества и работоспособности сварных соединений с текстурой деформации, ориентированной под углом 0 — 60 к плоскости стыка. Способ заключается в том, что осуществляют проплавление околошовной зоны, располагая максимальную глубину проплавления на линии сплавления сварного шва.

Проплавление осуществляют на определенную глубину и ширину. В результате достигается изменение структуры деформации переходной зоны, поверхность перехода металл шва — основной металл становится более сложной и изогнутой, что затрудняет пробег трещины по ней. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1313616

Изобретение относится к сварке, в частности к способу обработки сварных соединений, и может быть использован для повышения работоспособности сварных соединений и конструкций алю- 5 миниевых сплавов и других металлических материалов, имеющих неблагоприятную текстуру деформации в свариваемых кромках, ориентированную под углом 0 — 60 к плоскости стыка.

Целью изобретения является повышение качества и работоспособности сварных соединений алюминиевых сплавов, имеющих текстуру деформации в

1S свариваемых кромках, ориентированную под углом 0 — 60 к плоскости стыка.

На чертеже представлена схема обработки.

При сварке алюминиевых полуфабрикатов с текстурой деформации, ориентированной под углом 0 — 60 к плос,кости стыка, зерна и субзерна могут быть расположены параллельно линии сплавления или близко этому. Так как при сварке алюминиевых сплавов всегда образуются интерметаллиды и вторичные фазы, а их выпадание облегче,но на границах зерен, то границы, расположенные в непосредственной бли- З зости от сварного шва, являются наиболее разупрочненными, около них внутренние напряжения максимальны и, как следствие, по ним проходит„ хрупкое преждевременное разрушение.

Проплавлением со стороны усиления и корня шва достигается изменение структуры деформаций переходной зоны, переплавляется некогерентная линия сплавления, по которой выпала цепочка интерметаллидов и вторичных фаз. Форма сварного шва меняется, при этом поверхность перехода металл шва — основной металл становится более сложной и изогнутой, что затрудняет про45 бег трещины по ней. Все это в совокупности приводит к повышению прочности сварного соединения за счет затруднения распространения трещины, уменьшения внутренних напряжений вокруг линии сплавления, увеличения доли вязкого излома и удельной работы вязкого разрушения. При расположении проплавлений, когда их максимальная глубина приходится на линию сплавления, эффект повышения прочности максимален, так как непроплавленная зона сплавления имеет минимальное зпачение

Оптимальная глубина и ширина проппавления установлены опытно-экспериментальным путем из условия обеспечения высокой прочности сварного соединения и рассчитываются по формулам

1i =(0,2-0,4) Е;

b = (0,5-2) Х (1) (2) гце 1 — толщина свариваемых деталей, мм;

h — глубина проплавления, мм,"

b — ширина проплавления, мм.

При глубине проплавления менее

0,2 3 положительный эффект проплавления за счет улучшения сопряжения шва с основным металлом практически не сказывается, а при проплавлении более 0,4 с в металл переносится большое количество тепла, что приводит к разупрочнению сварного соединения. Ширина проплавления (0,5-2) 8 установлена исходя из технологичности процесса и обеспечения максимальной прочности соединения; так, при ширине более 2 о дополнительного прироста прочности не наблюдается.

Когда максимальная глубина проплавления приходится на линию сплавления, зарождение трещин и их распространение при растяжении максимально затруднено, так как непроплавленная зона сплавления имеет минимальное значение и зажата проплавлениями с обеих сторон.

Проплавления электронным или лазерным лучом проводятся со сканированием с частотой 0-200 Гц, что определено опытно-экспериментальным путем из условия качественного проплава в зависимости от скорости роплавления амплитуды сканирования и состава материала.

Свариваемые кромки 1 подготавливают под сварку и собирают встык с зазором или без него, производят процесс сварки плавлением, после чего сварочную горелку 2 смещают на границу шва и на меньшем токе проплавляют зону сплавления с параметрами проплавления по формулам (1) и (2). Причем, проплавление можно проводить без предварительной зачистки поверхности.

Пример. Для сварки испольэовали пластины из алюминиевого сплава, 1313616 свариваемые кромки которых имели текстуру деформации, ориентированную по отношению к плоскости стыка под о углом 10 .После подготовки материала под сварку и сборки стыка проводилась 5 автоматическая аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электродом на переменном токе, а затем проплавление эоны

Таблица 1

Ток

Сварочный ток, А

СкоЧастота сканиh, мм

Скорость сварки м/ч

Способ проплавления

Сварка

АДС, М проплаврость проплавмм рования, Гц ения, А ления, м/ч

340 1 8

ГДС 340 18 100 30

ЭЛС 340 18 О, 045 20

3-4 2

200

1-1,5

I ний, а следовательно их работоспособность.

Формула изобрете ния

Таблица 2

1. Способ обработки сварных соединений, включающий проплавление дугой околошовной зоны со стороны усиления и корня шва, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества и работоспособности сварных соединений из алюминиевых сплавов с тексту4р рой деформации, ориентированной под углом 0-60 к плоскости стыка, проплавление осуществляют на глубину h = (0,2-0,4)с" и ширину Ь =(0,5-0,2)$, где b — толщина изделия, причем мак45 симальную глубину проплавления располагают на линии сплавления сварного шва.

Ударная вязкость

КС1, KrC X/ È

Сварка, N

Временное соп ротивление разрыву, 5п кгс/мм

0,31

31,0

0,39

34,0

0,60

43,0

В табл. 2 приведены механические свойства сварных соединений при температуре испытаний — 253 С.

На данном примере видно, что использование предлагаемого способа сварки с проплавлением по зоне сплавления на 30-407 повышает прочность и на 80-100Х вязкость сварных соединесплавления без присадочной проволоки со стороны усиления и проплава (корня шва) способами гелиево-дуговой сварки вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности и электронным лучом со сканированием.

В табл. 1 приведены параметры решимов сварки и проплавления.

2. Способ по и. 1, о тли ч аюшийся тем, что проплавление осуществляют высококонцентрированным источником нагрева.

131361 6

Составитель 3.Хаус.това

Техред M.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор Т.Парфенова

Заказ 2163/13 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5

Производственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4