Способ сварки плавлением

 

Использование: в машиностроении для сварки металлических изделий преимущественно из листов малых до 55 мм толщин. Сущность изобретения: в процессе сварки плавлением производят деформирование зоны термического влияния четным количеством роликов, которые располагают попарно по обе стороны шва. Центры контакта каждого из роликов с поверхностью свариваемой детали находятся на рабочей изотерме . Следы от роликов на этой поверхности взаимно перекрываются или касаются. Рабочую изотерму определяют из условия Yp 2: YC+ -к Sp, где Yp - ордината точки рабочей изотермы, в которой находится центр контакта ролика с поверхностью детали; Yc - ординаты точек изотермы структурных изменений, например рекристаллизации , при различных значениях абсциссы X; Sp - ширина ролика. 1 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям B 23 К 9/16, 28/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Yp — Yc+ — $р, 1 (21) 4930360/08 (22) 11.03.91 (46) 07.07.93. Бюл. 1Ф 25

Pl) Тольяттинский политехнический институт (72) Ю.В. Казаков и M.M. Криштал (56) Авторское свидетельство СССР

М 1139597, кл,В 23 К28/00. 1982.

Куркин С,А. и др. Устранение коробления сварных тонкостенных элементов из алюминиевых сплавов АМгб и 1201 путем прокатки шва роликом вслед за сварочной дугой.

Сварочное производство, 1984, hh 10. с.

32-34. (54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ (57) Использование: в машиностроении для сварки металлических изделий преимущестИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, при сварке продольных швов тонкостенных обечаек сосудов высокого давления, Для повышения надежности и качества сварных соединений применяют обработку давлением зоны термического влияния (ЗТВ) и металла шва.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений за счет наиболее равномерного упрочнения зоны термического влияния.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, при котором сварное соединение прокатывают роликами непосредСтвенно в процессе сварки, перед сваркой рассчитывают по известным из теории теплопроводности формулам или определя Ы 1825687 А1 венно из листов малых до 55 мм толщин.

Сущность изобретения: в процессе сварки плавлением производят деформирование зоны термического влияния четным количеством роликов, которые располагают попарно по обе стороны шва. Центры контакта каждого из роликов с поверхностью свариваемой детали находятся на рабочей изотерме. Следы от роликов на этой поверхности взаимно перекрываются или касаются. Рабочую изотерму определяют из

1 условия Yp — Yc+ $р, где Yp — ордината точки рабочей иэотермы, в которой находится центр контакта ролика с поверхностью детали; Yc — ординаты точек изотермы структурных изменений, например рекристаллизации, при различных значениях абсциссы Х; Яр — ширина ролика. 1 ил. ют экспериментально изотерму, отвечающую температуре структурных изменений, например рекристаллизации, затем определяют рабочую изотерму иэ условия где Yp — ордината точки рабочей изотермы, в которой находится центр контакта ролика с поверхностью детали;

Yc — ординаты точек иэотермы структурных изменений при различных значениях абсциссы Х;

Sp — ширина ролика.

Прокатку ведут четным количеством— две и более пар роликов, которые располагают попарно по обе стороны шва так, чтобы

1825687

10

15, где 1= —, х

4at v

Yp > Yc+1/г Sp, 50

55 центры контакта каждого из роликов с поверхностью свариваемой детали находились на рабочей изотерме, а следы от роликов на обрабатываемой поверхности взаимно перекрывались или касались.

Размещение роликов указанным способом на одной изотерме позволяет осуществлять деформирование металла различных участков ЗТВ при одинаковых термических условиях в процессе сварки. Это, а также отсутствие промежутков неупрочненного металла между следами от роликов на обрабатываемой поверхности позволяет достигнуть равномерного упрочнения деформируемой зоны и, следовательно, повышения качества сварных соединений.

Способ иллюстрируется чертежом, на котором показана схема осуществления способа: свариваемая деталь 1, сварной шов 2. сварочная горелка 3, сварочная дуга

4, деформирующие ролики 5, рабочая изотерма 6, изотерма 7 сгруктурных превращений.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

Определяют изотерму структурных превращений. Из условия (1) определяют рабочую изотерму б. Устанавливают ролики 5 на поверхность свариваемой детали 1 попарно с обеих сторон стыка так, чтобы центры контакта каждого из роликов находились на рабочей изотерме б, а следы роликов касались или перекрывались. В процессе сварки под действием источника тепла, например сварочной дуги 4, формируется шов 6. Ролики 5 прижимаютсл к поверхности детали 1 усилием прокатки Р и перемещаются вместе со сварочной горелкой 3 со скоростью сварки.

Если бы область кон акта ролика с поверхностью детали пересекалась иэотермой 7 структурных превращений и ролик деформировал бы металл частично при большей температуре, чем температура изотермы 7, то в этой части металла ЗТВ уже после деформации роликом успевали бы происходить структурные превращения.

Г1ри выполнении соотношения (1) каждый деформирующий ролик расположен так, что область контакта ролика с поверхностью детали полностью находится при температуре, меньшей температуры структурных превращений. Таким образом, весь участок

3ТВ, подвергающийся в процессе сварки структурным изменениям. получает равномерное упрочнение, Пример. Вели электродуговую сварку по предлагаемому способу продольного стыка обечайки из сплава АМгб с толщиной кромок 2 мм, длиной 2000 мм и диаметром

1000 мм. Режим сварки 1-108А, U-20B, расход аргона 8 л/мин, ч -0,56 см/с. Изотерму структурных превращений выбрали иэ условия T

Sp=40 мм будет соответствовать рабочая изотерма с Т=100 С, что согласуется с данными, указанными в прототипе, По известной формуле

T(t, Y,)=

1 ехр(—

2Qt 4лАсу! @ рассчитали изотерму Т(с,УО =100, Изотерму нанесли на шаблон. Ее габаритные размеры: длина 820 мм, ширина 200 мм. По шаблону, как показано на чертеже, в задней части изотермы разместили три пары роликов размерами Sp=40 мм, диаметр 90 мм указанным способом так, чтобы полностью перекрыть части ЗТВ на расстоянии 110 мм по обе стороны шва, что позволило равномерно упрочнить металл, подвергавшийся структурным превращениям, Далее вели сварку по предлагаемому способу. Равномерное упрочнение металла эоны термического влияния в процессе сварки позволило повысить качество изделия, что повышает его надежность и долговечность.

Формула изобретения

Способ сварки плавлением, при котором сварное соединение прокатывают роликами в процессе сварки, отл ич а ющи и с я тем, что, с целью повышения качества соединения, перед сваркой определяют изотерму структурных изменений, затем определяют рабочую изотерму и ролики устанавливают исходя иэ условия где Ур — ордината точки рабочей иэотермы, в которой находится центр контакта ролика с поверхностью детали;

Y< — ординаты точек изотермы структурных изменений при различных значениях абсциссы Х:

S p — ширина ролика, прокатку ведут четным количеством роликов, устанавливаемых попарно по обе стороны шва, причем центры контакта каждого ролика располагают на рабочей иэотерме с перекрытием по ширине роликами один другого, 1825687

Составитель Ю. Казаков

Редактор С. Кулакова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 2300 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