Способ электронно-лучевой сварки

 

Сущность изобретения: при сварке деталей с различными поперечными сечениями предварительно определяют величину отклонения корня проплавления от стыка при сварке по симметричной относительно стыка разделке, затем выполняют несимметричную разделку ступенчатой по высоте с выступом h на детали меньшего поперечного сечения, при этом величину h определяют п.о зависимости: h 2ЧО 7а/ьЛхр -(103л/-2,5), гдеакоэффициент температуропроводности, м/с; v - скорость сварки, м/с; bi - ширина детали с меньшим поперечным сечением, м. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К-15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883768/08 (22) 22.11.90 (46) 15.04,93. Бюл. М 14 . " -P1) Пермский политехнический институт .(72) В.М.Язовских, Н.В.Кабаев, И.И.Столяров и Г.Б.Изгагин (56) Электронно-лучевая сварка, под ред.Б.Е.Патона, К.: Наукова Думка, 1987, с.57.

Авторское свидетельство СССР

Q 1691009, кл. В 23 К 15/00, 07,08,89, (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к электроннолучевой сварке и может быть использовано при сварке изделий из различных материа. лов в машиностроении и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности труда и упрощение технологического процесса электронно-лучевой сварки за счет устранения дополнительных операций.

На фиг.1 приведена симметричная разделка, на фиг.2 — известйая разделка; на фиг.3 — предлагаемая разделка (пунктиром показаны зоны проплавления).

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно экспериментальным или расчетным путем определяют величину отклонения проплавления в корне шва от стыка h (фиг.1) при сварке по симметричной разделке. После этого конструируют предлагаемую разделку, представленную на фиг.3, где Ь1 - ширина узкой детали; R1— ширина разделки на узкой детали, Вг — ши Ы, 1808577 А1 (57) Сущность изобретения: при сварке деталей с различными поперечными сечениями предварительно определяют величину отклонения корня проплавления от стыка при сварке по симметричной относительно стыка разделке, затем выполняют несимметричную разделку ступенчатой по высоте с выступом h на детали меньшего поперечного сечения, при этом величину и определяют по зависимости: h

=2 10 a/b>4ехр(-(10 ч-2,5)1, где а - коэффициент температуропроводности, м /с; v— г скорость сварки, м/с; b> — ширина детали с меньшим поперечным сечейием, м. 3 ил. рина разделки на широкой детали; h — величина выступа на узкой детали при предлагаемой разделке, которая равна отклонению проплавления в корне шва. от стыка при сварке по симметричной разделке.

Далее изготавливают детали с предлагаемой разделкой и производят сварку.

Для определения величины h получено выражение

h = А — ехр(-(BV — С)), ь1 где А, В, С вЂ” коэффициенты, зависящие от пространственно-энергетических характеристик луча, геометрии свариваемых деталей, физико-химических характеристик ., свариваемых металлов и др., определяемые экспериментальным путем; а — коэффициент температуропроводности, м /c; b> — шиг рина узкой пластины, м; V — скорость сварки, м/с.

Так, применительно к электронно-лучевой сварке различных сталей с энергетиче.ским блоком -250A, коэффициенты имеют следующие значения:

1808577 ление по ним величины h, определение коэффициентов А, В и С путем подбора, Таким образом, положительный эффект от использования. заявленного технического решения по сравнению с прототипом заключается в повышении производительности труда за счет устранения дополнительной операции по заполнению разделки и упрощении всего технологического процесса изготовления деталей. фи 8 фее? У

Составитель Ь. Яэовских

Техред М;Моргентал Корректор С. Юско

Редактор заказ 1243 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

А=2 10 см ; В=10 с/м;С=2,5

Способ был реализован при электронно-лучевой сварке образцов из стали типа

35Х. Сварка производилась на образцах с ииэвестной и с предлагаемой разделкой на установке ЭЛУ-5 с энергетическим блоком

К-250А,. Сварка производилась на образцах с шириной узкой част 5 мм, толщиной 15 мм при скорости сварки 12 м/ч (3,3 10 мlс)..

Режимы сварки: ускоряющее напряжение 10

25 кВ, сварочный ток 140 мА, фокусировка острая.

Если для стали 35Х примем а =

-7,5 10 м /с, то формула для расчета h принимает вид - . 15

h-2 10 ехр(-(10 ч — 2,5)) ь3 Лодставляя заданные значения bi Ч для нашего случая получаем, что величина 20

h 1 мм. При сварке образцов с известной и предлагаемой разделке непроваррв не об-. наружено. Но после сварки rio известному способу для зайолнения. разделки необходима дополнительная операция (например, 25 аргойо-дуговая сварка с присэдочным материалом).

Приведенное выше выражение для определения величины пригодно применителЬно к ЭЛС различных сталей на 30 различных установках, При сварке алюминиевых, титайовых и других сплавов необходимо предварительно определять коэффицйенты А, В и С экспериментальным путем по следующей методике: сварка 2-3 35 образцов, приготовление шлифов и опредеР

Формула изобретения

Способ электронно-лучевой сварки сталей, при котором для сварки деталей с различными поперечными сечениями предварительно определяют величину отклонения корня проплавления от стыка свэриваемых деталей . при сварке по симметричной относительно стыка разделке, а затем выполняют несимметричную разделку. отл ича ю щи йс я тем,что, с целью повышения производительности тру- да и упрощейия технологического процесса, разделку стыка по высоте выполняют ступенчатой с выступом h на детали меньшего поперечного сечения, при этом величину h определяют по зависимости

Ь - 2 10 exp(-(10 Ч - 2,5)), bf где а — коэффициент температуропроводностй стали, м /с;

b — ширина детали с меньшим поперечным сечением, м;

V — скорость сварки, м/с.