Способ изготовления сварных конструкций
Изобретение относится к сварке и может быть применено в авиационной промышленности и других отраслях машиностроения при изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов. Целью изобретения является повышение качества сварных конструкций. Способ изготовления сварных конструкций осуществляют следующим образом. В процассе сварки к свариваемым кромкам прикладывают сжимающую нагрузку в направлении, нормальном сварному шву. Нагрузку снимают после полного охлаждения сварного шва. При этом величину сжимающей нагрузки Р назначают в зависимости от величины отклонений Алоп по формуле Р (Дгоп/0.176 Ат) 1,82 , где Д-- величина усадки сварного шва. вычисляемая теоретически . В результате повышается геометрическая точность конструкции за счет устранения отклонений размеров ее от номинальных . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (sп5 В 23 К 28/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758385/27 (22) 10.11.89 (46) 23.12.91. Бюл, М 47 (71) Организация "Гермес" (72) В,В.Барыбин и В.П,Абросимов (53) 621.791.75,011 (088,8) (56) Жуков М.Б. и др. Влияние поперечного сжатия околошовной зоны сварного соединения на продольные перемещения, Автоматическая сварка, 1981, N 4, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ, Ц ГТРЧХ! IIA!Ë
„„SU „„1699745
Целью изобретения является повышение качества сварных конструкций, Способ изготовления сварных конструкций осуществляют следующим образом. В процессе сварки к свариваемым кромкам прикладывают сжимающую нагрузку в направлении, нормальном сварному шву. Нагрузку снимают после полного охлаждения сварного шва, При этом величину сжимающей нагрузки P назначают в зависимости от величины отклонений Ьп по формуле Р
=(h„ /0,176 Л) — 1,82, где h — величина
1699745
Лп п — величина требуемой поперечной усадки шва, мм;
Л вЂ” величина теоретически возможной усадки, мм; где а — коэффициент линейного расширения свариваемого металла. 1/град; с — объемная теплоемкость, кал/(см » град);
Vc — скорость сварки, см/с;
q — эффективная мощность дуги, кал/(см с).
Исходя из формулы (1), величина поперечной усэдки подсчитывается по формуле, полученной эмпирическим путем;
Ьпоп = (0,82 + 0,176Р) Ьг, (2)
На чертеже представлен один из. вариантов осуществления способа, Оболочку 1, сваривэемую стыковым продольным швом, помещают в сборочносварочное приспособление, состоящее из двух секторов 2 и 3, охватывающих оболочку по наружной поверхности. Диаметр внутреннего контура приспособления соответствует диаметру оболочки в соответствии с требованиями конструкторской документации. Сектора стягивают до нулевого зазора между контактируемыми поверхностями и наружной поверхностью оболочки соединением 4.
Сборочно-сварочное приспособление снабжено указателем 5 и шкалой, указывающими отклонение параметра оболочки от номинального размера. Это отклонение и есть та величина, которую необходимо погасить величиной гоперечной усадки путем приложения усилия в поперечном шву направлении, вычисленного в соответствии с формулой (1), Необходимое усилие сжатия свариваемых кромок обеспечивается соответствующим набором тарированных тарельчэтых пружин. Сварочная головка 6 расположена внутри приспособления.
Данный способ экспериментально проверен на образцах из алюминиево-магниевого сплава АМг6 размерами 4
=700х350 мм и толщиной 2 — 5 мм и технологических оболочках диаметром 1500 мм и длиной 2000 мм, свэриваемых продольным швом трехфазной эргоно-дуговой сваркой.
Свариваемые кромки сжимались усилием
1-9 кгс/мм . В результате было получено
2 увеличение поперечной усадки до 5,5 мм, оболочки до сварки имели отклонения периметра от теоретического +2 — 6 мм, После сварки в специальном стапеле различие периметров от номинального не превышало
1 Mt4.
Пример. Оболочка из алюминиевомагниевого сплава АМг6 после сборки в приспособлении имело отклонение периметра на 3 мм больше номинального. Опре5 деляли необходимое усилие сжатия свариваемых кромок, позволяющее компенсировать поперечной усадкой погрешность изготовления оболочки.
Толщина свариваемых кромок д=
10 =5,5 мм.
Режимы сварки: Чс 0,67 см/с — скорость сварки цп= =1750кал/см -погоннаяэнерЦ /св
15 гия дуги; с = 0,68 кал/(см ° град)- объемная тепз лоемкость АМг6; а= 25 10 1/град — коэффициент линейного расширения;
20 д = 5,5 мм — толщина свариваемых кроMGK.
Для компенсации погрешностей изготовления требуется обеспечить поперечную усадку, равную 3 мм.
25 В соответствии с (1)
Аоп
P — о- щ — - - — 1,82. й= 2 = 0,257 см. с Vcs
30 О„юд, Р = 4,83 кгс/мм, Использование предлагаемого способа сварки стыковых швов позволяет повысить точность изготовления сварных конструкций иэ алюминиевых сплавов и повысить качество сварных соединений.
Формула изобретения
Способ изготовления сварных конструкций преимущественно из алюминиевых сплавов, при котором в процессе сварки к свариваемым кромкам прикладывают сжимающую нагрузку в направлении, нормальном сварному шву, которую снимают после полного охлаждения сварного шва, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварных конструкций путем повышения их геометрической точности за счет устранения в процессе сварки геометриче50 ских отклонений размеров конструкций от номинальных значений, величину сжимающей нагрузки Р назначают в зависимости от величины отклонения Аоп геометрических размеров от номинальных значений, исходя из следующего соотношения:
Р = (Ъоп/0,176 Ь) — 1,82, где Ь вЂ” величина усадки сварного шва от сварки, вычисляемая теоретически.
1б99745
Составитель Э. Ветрова
Редактор И. Ванюшкина Техред ММоргентал Корректор И, Муска
Заказ 4428 Тираж 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
