Способ сварки плавлением меди со сталью

 

Изобретение относится к производству сварных конструкций, изготавливаемых из разнородных металлов и сплавов, в частности из меди со сталью и может найти применение в производстве металлургического оборудования. Цель изобретения - повышение качества соединения меди со сталью путем торможения взаимной диффузии атомов меди и железа. Сварку меди со сталью выполняют с использованием промежуточной вставки и смещением дуги на медь. Перед сваркой соединения производят сварку эталонного образца и определяют в металле его шва массовое содержание железа химическим или спектральным анализом. Массу промежуточной вставки выбирают равной содержанию железа в шве эталонного образца. Способ позволяет управлять процессами смачивания и растекания жидкого расплава сварочной ванны по поверхности стали, что тормозит взаимную диффузию атомов железа и меди. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ; "".ЭТЕ1-iА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4317805/31-27 (22) 20. 0.87 (46) 30.10.89. Бюл. № 40 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (72) В. Н. Беляев (53) 621.791.75 (088.8) (56) Рябов В. Р, Рабкин Д. Н. и др. Сварка разнородных металлов и сплавов. М..Машиностроение, 1984, с. 137 — 148.

Беляев В. Н.,Буравлев Ю. М. и др. Структура и свойства сварных соединений меди со сталью, выполненных ЭЛС в вакууме.—

Сварочное производство, 1976, № 5, с. 28—

30. (54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

МЕДИ СО СТАЛЬЮ (57) Изобретение относится к производству сварных конструкций, изготавливаемых из

Изобретение относится к производству сварных конструкций, изготавливаемых из разнородных металлов и сплавов, в частности из меди со сталью сваркой плавлением, и может найти широкое распространение в производстве различного металлургического оборудования (д тьевые фурмы, кристаллизаторы, эжекторы и др.), нефтехимической и теплообменной аппаратуры, водяных и масляных радиаторов и т.д.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений меди со сталью путем торможения взаимной диффузии атомов меди и железа в процессе расплавления и кристаллизации металла сварочной ванны.

На фиг. 1 изображена схема сварки трубных заготовок; на фиг. 2 — эталонный образец.

Способ сварки плавлением меди со сталью осуществляется следуюшим образом.

ÄÄSUÄÄ 1518097 А1 разнородных металлов и сплавов, в частности из меди со сталью и может найти применение в производстве металлургического обо рудования. Цель изобретения — повышение качества соединения меди со сталью путем торможения взаимной диффузии атомов меди и железа. Сварку меди со сталью выполняют с использованием промежуточной вставки и смещением дуги на медь. Перед сваркой соединения производят сварку эталонного образца и определяют в металле его шва массовое содержание железа химическим или спектральным анализом. Массу промежуточной вставки выбирают равной содержанию железа в шве эталонного образца. Способ позволяет управлять процессами смачивания и растекания жидкого расплава сварочной ванны по поверхности стали, что тормозит взаимную диффузию атомов железа и меди. 2 ил., 1 табл.

Перед сваркой промышленного изделия, состоящего из деталей 1 и 2, на эталонных образцах имитаторах натурного соединения (размеры стыка идентичны) отрабатывают режим сварки с учетом расположения дуги на медной кромке в заданном положении (сварка по копиру или с регистрацией тока вторичных электронов с поверхности металла и т.д.). После выбора оптимального режима сварки производят контрольную заварку стыка швом 3 с последующим определением содержания в шве 3 железа (химическим или спектральным анализо/ 1 ) . По наличию содержания железа в металле шва

3 рассчитывают геометрические размеры металлической вставки 4 (с учетом ее установления на всю глубину будущего шва) и производят сборку промышленного изделия под сварку с контролем положения дуги на медной кромке с учетом толщины вставки 4.

1518097

Формула изобретения

Угол агиба образцов, град

Предел

Наличие же еза в алюминия ирочносности обтрещин в соединещве, мас.Е

В isp т мас ., . раз цов, ИПа нии > I

207

219

294

289

191

64

72

167

121

0,9

1,9

2,3

2,7

3,1

Есть

Есть

Нет

Нет

2,4

2,7

3,0

3,4

Нет

Есть

После сборки производят сварку изделия на полученном ранее режиме и осуществляют контроль качества процесса в соответствии с требованиями чертежа.

Пример. Сваривали медную и стальную грубные заготовки, собираемые под сварку («в:амок») . Для обработки контрольного режи ;, сварки и определения в шве количеств» железа использовали эталонный образец с геометрическими размерами стыка, аналог> чными промышленному изделию.

После нахождения режимов сварки (1 =

=310 А, v, = 14 м(ч, глубина шва 10 мм, ширина шва 8 мм) заваривают контрольный шон на эталонном образце. После сварки химическим анализом определяют содержание железа, составившее 2,7 мас.ойдо. Д1я

<пн.vhv геометрических размеров вставки 4 определяют массу металла сварного шна 3. составившую 4,1 г. Учитывая, что глубина вставки 4 равна 10 мм, ее ширина составляет 0,7 мм. После расчета геометрических размерон вставки 4 изделие собирают под снаркх. Величина зазора между вставкой и снаринаемыми элементами не превышает

0,06- 0,08 мм. Дугу устанавливают на медь точностью 0,8 1,8 мм от промежуточной нсTHBKH (кромка со стороны меди) и контролируют ее положение в процессе сварки копирным устройством.

В качестне материала промежуточной вставки использован алюминий АДО.

Содержание Содержание

Показатели корреляции количества железа и алюминия в шве с трешинообразованием приведены в таблице.

Анализ полученных данных показывает, что способ сварки соединений меди со сталью оказывает значительное влияние на размер дендритов металла шва. С повышением плотности энергии в сварочном источнике тепла ширина дендритов металла шва уменьшается. Кроме того, независимо от способа сварки соединений минимальная ширина дендритов получена при количестве алюминия в металле шва 1,6%, при содержании железа 1,5 — 1,6%. При этом же количестве алюминия и железа в шве получена минимальная ширина переходного слоя между металлом шва и основным металлом.

Способ сварки плавлением меди со сталью, преимущественно перлитного класса с использованием промежуточной вставки и смещением дуги на медь, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения путем торможения взаимной диффузии атомов меди и железа, производят сварку эталонного образца, определяют в металле его щна массовое содержание железа, а массу промежуточной вставки выбирают равной со.ц р;+ анию железа н шве эталонного образца.

1518097

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Г!атент», г. Ужгород, ул. Гагарин;<, l0l

Редактор Н. Киштулинеп

Заказ 6540, 7

Составйтель Г. Тк>тченкова

Техред И Верес h,oððåêToð В. Каб;>ций

Тираж <>94 Г!одписное