Способ изготовления сварных соединений

 

Изобретение относится к сварке а именно к сварке тонкостенных конструкций из Al-сплавов, и может найти применение в различных отраслях промышленности Цель изобретения - повышение качества сварных соединений Способ изготовления сварных соединений заключается в том, что одновременно выполняют пластическое деформирование шва при температуре 90±30°С и степенью деформации 4-7% и околошовной зоны шириной 15-18 мм при температуре 90±20°С и степенью деформации 2-3%. Способ позволяет устранить сварочные деформации потери устойчивости, упростить сборку и сварку элементов конструкций . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (юпю В 23 К 37/00 28/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687047/27 (22) 10.05.89 (46) 07.10,91, Бюл. № 37 (72) В. И, Ануфриев, С. А. Куркин и И, В. Саломатов (53) 621,781,75.04(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 789258, кл. В 23 К 28/00, 1979.

Авторское свидете lbcTBo СССР

¹ 1052357, кл. В 23 К 28/00, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к сварке, а именно к сварке тонкостенных конструкций

Изобретение относится к области сварки, а именно к сварке тонкостенных конструкций из Al-сплавов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве изделий с повышенными требованиями к точности изготовления.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений путем устранения сварочных деформаций потери устойчивости.

На чертеже представлен график распределения остаточных сварочных напряжений.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед сваркой устанавливают деформирующие ролики на соответствующем расстоянии от сварочной горелки так, чтобы температура в очаге деформации под роликом, обрабатывающим сварной шов, составляла 90+-30 С, а под роликами в околошовной зоне 90= 20 С. После этого,, SUы 1682100 А1 из Al-сплавов, и может найти применение в различных отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение качества сварных соединений, Способ изготовления сварных соединений заключается в том, что одновременно выполняют пластическое деформирование шва при темпера1уре

90 +30 С и степенью деформации 4-7% и околошовной зоны шириной 15 — 18 мм при температуре 90+20 Ñ и степенью деформации 2 — 3%. Способ позволяет устранить сварочные деформации потери устойчивости, упростить сборку и сварку элементов конструкций. 1 ил. включают устройства для обеспечения статического усилия, чтобы при прокатке металла шва обеспечивалась степень деформации 4 — 7%, а при прокатке околошовной зоны — степень деформации металла прилегающих ко шву двух сторон зон .шириной 15 — 18 мм — 2 — 3%, Затем возбуждают сварочную дугу, проводят в движение привод перемещения сварочного и деформирующего устройства и начинают подачу присадочной проволоки. Ролики, обкатываясь по поверхности основного металла прилегающих ко шву зон шириной 15-18 мм, производят деформирование этих зон при

Т = (90 ч-20) С, Коробление тонкостенных конструкций является следствием потери устойчивости от напряжений сжатия, уравновешивающих растягивающие напряжения зоны пластических деформаций. При этом пластические деформации от сварки возникают, как правило, в зонах соединений, тогда как деформации всего изделия являются следствием

1682 100 силового возде йствия этих зон и остак)тся упругими. Устранение ..акого силового воздействия позволяс полностью снять упругие деформации и устранить деформации потери устойчивосги. Для этого необходимо в оставшейся зоне растягивающих напряжений создать пластические деформации удлинения, обратные сварочным.

При пластическом деформировании прилегающих ко ш.зу с двух сторон зон шириной 15 — 18 мм происходит пластическое течение металла в продольном направлении. При этом про екают деформации удлинения волокон, в результате которых устраняются остаточные продольные, а следовательно, и сжимающие напряжения, Нагрев зоны дефо рмирования до 90- 20 Ñ способствует сохранению пластических свойств сварного соединения. Указанные параметры пластического деформирования найдены эксг зриментальным путем и являются для данного процесса сптимальными.

Деформирова ; ие за пределами зон шириной более 18 мм неэффективно, поскольку пластические деформации за пределами этих зон имеют малую величину, а затем переходят в упругие, Г)оэтому достаточ но в указанных зона < создать прокаткой пластические деформац и, г;ротивоположные по знаку сварочным, чтобы усгранить деформации во всем изделии, При степени g,çôîðèàöèè менее 2 неполностью компе:- сируются сварочные деформации укорочения, а при степени деформации боле. =3;4 создаются деф р ации удлинения, большие, чем сварочные, которые сосредоточены в пределах зоны пластических деформаций E исходном состоянии.

При температуре деформирования свыше 110 С.имеет мзсто неравномерное распределение - емператур в поперечном сечении сварного соэдинения, гюэтому в отдельных зонах возникают повь.,шенные напряжения сжатия; которые оказывают существенное влияние .-,а характер распре

10 особенно может сказаться на сплавах, чувствительных к совершаемой пластической деформации

30 деления остаточных напряжений, т,е. возможен перекат и возникают деформации, обратные сварочным, которые трудней поддаются исправлению.

При температуре деформирования ниже 70 С неравномерное распределение температур отсутствует. Однако возможно снижение пластических свойств, связанное с усилием деформирования. Это снижение

Пример. При сварке плоских элементов из сплава 1201 толщиной 3 мм, сварочный ток 180 А, скорость сварки — 18 м/ч.

Расстояние между осью роликов, деформирующих металл шва и прилегающих ко шву с двух сторон зон и осью электрода сварочной горелки А = 225 мм, что соответствует

90й30"С для шва и 90+20 С для прилегающих зон, С учетом степени деформации в пределах 4-7 g, при диаметре 70 мм усилие должно быть не более 10000 Н для шва и не более 8000 Н для околошовной зоны, Внедрение способа изготовления тонколястовых конструкций из Al-сплавов позволит: ус.ранить сварочные деформации потери устойчивости, упростить сборку и сварку элементов конструкций; уменьшить число доработок, а также сократить сроки освоения производства изделий.

Эормула изобретения

Способ изготовления сварных соединений, преимущественно тонкостенных из алюминиевых сплавов, при котором в процессе сварки выпал няют пластическое деформирование сварного шва при температуре 90:+30 С и степени деформации

4 — 7"„4, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем устранения сварочных деформаций потери устойчивости, дополнительно выполняют пластическое деформирование прилегающих к шву с 2-х сторон эон шириной 15-18 мм при тем — åðàòóðå 90 M0 С и степени деформации 2-3%, 1682100

6кгlме

Составитель Л.Назарсва

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор T. Палий

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. У.кгорад, ул,Гагарина, 101

Заказ 3368 ТиpBR Г одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете:-<иям и открытиям при ГКНТ СССР

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