Способ сварки плавлением угловых и нахлесточных соединений с присадочной проволокой

 

Изобретение относится к сварке плавлением с присадочной проволокой (аргонодуговой, электронно-лучевой, лазерной) угловых соединений и может быть использовано в различных областях машиностроения при сварке алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение качества металла шва алюминиевых сплавов разнотолщинных деталей,верхняя из которых имеет меньшую толщину, чем нижняя. Источник нагрева ориентируют в вершину угла. Присадочную проволоку подают со скольжением по поверхности нижней детали под углом а, равным 10-30°, к вектору скорости сварки. Расстояние от торца присадочной проволоки до верхней детали в процессе сварки поддерживают в соответствии с соотношением d 1 дв , где d - диаметр проволоки, мм; I - расстояние от торца поисадочной проволоки до верхней детали, мм; дп тола(ина верхней детали, мм. Способ позволяет снизить образование в сьзрном шве дефектов в виде непровароп и окисных плен.4 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700126/27 (22) 05,06.89 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (72) М,Д.Мамон, О.M.Íîâèêîâ, В.П.Морочко, В.О.Токарев, Ю.Л.Яровинский, В,И.Мощенко и В.Н.Плиско (53) 621,791.75 (088,8) (56) Борт М;М. и др. Справочник электросварщика. M., 1962, с. 278, фиг. 5 г. (54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ УГЛОВЫХ И НАХЛЕСТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПРИСАДОЧНОЙ ПРОВОЛОКОЙ (57) Изобретение относится к сварке плавлением с присадочной проволокой (аргонодуговой, электронно-лучевой, лазерной) угловых соединений и может быть использовано в различных областях машиностроеИзобретение относится к сварке плавлением с присадкой (аргоно-дуговой, электронно-лучевой, лазерной) угловых соединений и может быть использовано в различных областях машиностроения при сварке алюминиевых сплавов, Цель изобретения — повышение качества металла шва алюминиевых сплавов разнотолщинных деталей, верхняя из которых имеет меньшую толщину, чем нижняя.

На фиг. 1 показана схема сварки с присадочной проволокой угловых соединений, сечение; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — схема сварки с присадочной проволокой нахлесточных соединений, сечение; на фиг. 4 — то же, вид сверху.

Способ состоит в том, что производят сборку разнотолщинных деталей под сварку. Верхняя деталь1 имеет меньшуютолщи Ы, 1655698 А1 (я>ю В 23 К 9/167, 26/00, 15/00 ния при сварке алюминиевых сплавов. Цель изобретения — повышение качества металла шва алюминиевых сплавов разнотолщинных деталей, верхняя из которых имеет меньшую толщину, чем нижняя. Источник нагрева ориентируют в вершину угла, Присадочную проволоку подают со скольжением по поверхности нижней детали под углом а, равным 10-30, к вектору скорости сварки.

Расстояние от торца присадочной проволоки до верхней детали в процессе сварки поддерживают в соответствии с соотношением d I< д,, где d — диаметр проволоки, мм; — расстояние от торца присадочной проволоки до верхней детали, мм; д„— толщина верхней детали, мм, Способ позволяет снизить образование в сварном шве дефектов в виде непроваров и окисных плен. 4 ил. ну, чем нижняя деталь 2, Устанавливают исаеей точник 3 нагрева на заданный угол Р, равный или больший нуля, и ориентируют его в вершину углового соединения. Подачу присадочной проволоки 4 со скоростью Ql

V» производят в головную часть свароч- О ной ванны 5.со скольжением по поверхно- со сти детали 2 под углом а= 10 — 30 к вектору О() скорости сварки V<>. Расстояние I от вертикальной плоскости детали 1 до торца . проволоки 4 устанавливают из соотношения d 5! д, где d — диаметр присадочной проволоки 4, мм; д, — толщина верхней детали 1, мм. Сварку осуществляют взаимным перемещением деталей 1, 2 и источника 3 нагрева со скоростью Чсв.

При такой технологии сварки исключается контакт конца присадочной проволоки

4, находящегося в жидкотвердом состоя1655698

4-

55 нии, с нерасплавленной вертикальной поверхностью верхней детали 1 и акра ни ров ка им теплового источника 3 нагрева и, в случае дуговой и лазерной сварки, инертного газа. Качество защиты корневой зоны сварного шва при дуговой и лазерной сварке улучшается и дефекты в виде окисных плен и непроваров отсутствуют, Отсутствие экранировки электронного луча концом проволоки 4 также способствует предотвращению дефектов в корневой части шва в виде пор, окисных плен, нестабильности проплавления, Для расплавления металла в вершине углового соединения источник нагрева должен быть ориентирован только в эту вершину, в противном случае вследствие отклонения активной зоны дуги или луча металл в корне шва полностью не расплавляется, кроме того; происходит шунтирование дуги на стенках деталей, При углах а менее 10 возможно отклонение оси проволоки от центральной зоны сварочной ванны (при лучевой сварке канал проплавления) и формирование шва с лицевой стороны нарушается. При а > 30 увеличивается вероятность контакта конца проволоки с вертикальной плоскостью верхней датели 1, что недопустимо вследствие образования окисных плен. Поэтому оптимальный диапазон а = 10 — 30 .

Основным условием высокой конструктивной прочности сварных угловых разнотолщинных соединений алюминиевых сплавов является выполнение соотношения

В >4, где  — ширина шва. Поэтому, принимая допущение, что ширина шва В равна ширине сварочной ванны 5, максимальное расстояние I контакта присадочной проволоки 4 с головной частью сварочной ванны

5 от вертикальной поверхности детали 1 регламентируется дв. При!> ов проволока 4 не попадает в головную часть сварочной ванны 5, а проходит мимо. Это вызывает вмораживание ее конца в хвостовую, кристаллизующуюся часть сварочной ванны 5, Минимальное расстояние I определяется диаметром электрода d. При 1< d проволока 4 не успевает расплавиться и контактирует с вертикальной поверхностью детали

1, что увеличивает количество окисных плен в металле шва.

Il р и м е р. Выполняют автоматическую аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом на переменном токе нахлесточных и угловых соединений размером детали 300х100 мм из сплава АМг6.

Толщину верхней детали выбирают равной

3 и 4 мм, а нижней — 6,0 мм, Для предотвращения попадания в шов окисных плен от свариваемой поверхности детали травят и зачищают, а также в местах стыка деталей применяют флюс ФА-1Т. Режим сварки:

Vca = 18 м/ч:Эсв = 170 — 190 А, 0 = 8 — 10 л/мин; диаметр электрода 4 мм; марка присадочной проволоки АМг6. Скорость присадочной проволоки выбирают из условия формирования равномерного шва. Диаметр присадочной проволоки изменяют от 1,2 до

2,0 мм, Лазерную сварку нахлесточных и угловых соединений из сплава АМг6 выполняют на установке ЛТ-1 мощностью 5 кВт, Толщину верхней детали изменяют от 3 до 6 мм, а толщину нижней детали сохраняют постоянной и равной 8 мм, Режим сварки: Р =

4 — 4,5кВт; Vc8=75м/ч; Г=100мм; ЛF=О;

Огелия = 10-15 л/мин; диаметр присадочной проволоки изменяют от 1,4 до 2,0 мм.

Электронно-лучевую сварку угловых и нахлесточных соединений сплава AMr6 выполняли на установке ЭЛУ9Б, укомплектованной источником питания У-250 и пушкой У-530М. Толщину верхней детали изменяют от 3 до 8 мм, а толщину нижней детали — от 6 до 12 мм, Режим сварки:

3л = 60 100 А, 0уск = 28 кВ; Чсв = 70 м/ч;

Л F =- + 2 мм. Диаметр присадочной проволоки d = 1,2 мм.

При всех способах сварки присадочную проволоку подают в головную часть сварочной ванны со скольжением по поверхности нижней детали, дугу или луч ориентируют в вершину углового соединения, а расстояние от торца проволоки до верхней детали берут в пределах указанного соотношения, Во всех случаях качество сварных соединений высокое.

По сравнению с известными способами сварки предлагаемый способ позволяет в

4 — 10 раз снизить в сварном шве дефекты в виде окисных плен и непроваров.

Формула изобретения

Способ сварки плавлением угловых и нахлесточных соединений с присадочной проволокой. при котором присадочную проволоку, расплавляемую источником нагрева в процессе сварки, подают в головную часть ванны, отл и ч à ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества металла шва при сварке деталей различной толщины из алюминиевых сплавов, верхняя из которых имеет меньшую толщину, источник нагрева ориентируют в вершину угла, а присадочную проволоку подают со скольжением по поверхности нижней детали под углом 10-30 к вектору скорости сварки, при этом рассто1655698

Составитель Г.Татченкова

Техред M. Морге нтал Корректор M.Äåì÷èê

Редактор С.Лисина

Заказ 2018 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 яние от торца присадочной проволоки до верхней детали в процессе сварки поддерживают в соответствии с соотношением () (! (Дд, где d — диаметр проволоки, мм;

1 — расстояние от торца присадочной проволоки до верхней детали, мм; д, — толщина верхней детали, мм.