Способ уменьшения остаточных сварочных деформаций

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублкк (» 727379 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 580965 (22) Заявлено 18.04.78 (21) 2606325/25-27 (51) М. Кл с присоединением заявки №вЂ”

/ (23) Приоритет—

В 23 К 28/00

Государствеииый комитет

СССР (53) УДК 621.791..001 (088.8) ио лелем изаоретвиий и открытий

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.80 (72) Автор изобретения

M. Б. Жуков (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ

СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЯ

Изобретение относится к сварке.

По основному авт. св. № 580965 известен способ уменьшения остаточных сварочных деформаций, который может быть использован в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности.

Известный способ уменьшения остаточных сварочных деформаций заключается в .том, что до сварки края детали подвергают пластическому деформированию, в процессе которого в кромках детали создают пластическую деформацию укорочения равную

0,15 — 0,20%, путем нагрева до температуры . потери сопротивления пластическому деформированию, и в участке, примыкающем к нагреваемой зоне создают пластическую деформацию удлинения, равную по величине пластической деформации укорочения.

Однако на профильных элементах, особенно на деталях из высокопрочных материалов, имеющих утолщение свариваемой кромки для получения равнопрочнбго стыка, эффект создания напряжений сжатия в значительной мере снижается из-за разной толщины детали (утолщенной в кромке и более тонкой в соседнем участке).

Обработка края детали не создает равновесия между зонами удлинения и укорочения, так как силы, действующие в указанных зонах, несмотря на равные деформации укорочения и удлинения, из-за разной толщины детали оказываются различными. Сжимающие силы не уравновешивают растягивающие, в результате детали имеют остаточный прогиб.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений деталей с утолщенto ной свариваемой кромкой.

Для этого по предлагаемому способу кромку детали, противоположную свариваемой кромке, подвергают дополнительному нагреву одновременно с нагревом сваривае15 мой кромки.

На фиг. 1 представлена схема обработки по предлагаемому способу; на фиг. 2 — схема распределения сил, действующих в процессе обработки.

Способ осуществляется следующим образом.

Деталь 1, имеющую утолщение 2 свариваемой кромки, устанавливают в роликах 3 раскатной машины и пластически деформируют на участках, прилегающих к кромкам.

727379

Одновременно сварочной горелкой 4 нагревают кромки деталей до температуры потери сопротивления пластическому деформированию, укорачивая их на 0,15 — 0,20%.

Но при деформировании профильных деталей, особенно из высокопрочных сталей, алю- миниевых и титановых сплавов, усилие сжатия оказывается недостаточным, и деталь имеет остаточную кривизну.

Из схемы следует, что относительно нейтральной оси УУ усадочная сила Р, и момент этой силы не уравниваются силой Р> и мо- 10 ментом этой силы от раскатки. Являясь неуравновешенными в объеме детали, они вызывают ее изгиб.

С целью сохранения начальной формы детали необходимо приложить силу Р, которая также является усадочной и создается нагревом кромки 5 горелки 6.

Поэтому нагревают кромку 5 детали, расположенную относительно свариваемой кромки 2 с противоположной стороны от нейтральной оси УУ. Для этого устанавливают го дополнительно вторую горелку 6 со сторонь: кромки 5 примерно напротив первой горелки 4 и ведут процесс с нагревом кромки.

Сила тока на первой горелке обычно равна силе тока при сварке. Скорости термомехаи ническои обработки и сварки принимаются равными. Вторая горелка 6 работает на силе тока меньшей, чем первая.

Пример. Проводят обработку деталей из стали СН вЂ” 4. Детали, толщиной 1,0 мм доведены до этой толщины химфрезерова- юо нием из заготовки — листа толщиной 1,5 мм.

В месте свариваемой кромки оставлено утолщение до 1,5мм.Длина детали 400 мм, ширина 100 мм.

Детали проходят досварочную термохимическую обработку в соответствии с предлагаемым способом.

Нагрев кромки первой горелкой проводят при следующем режиме:

50 — 55

10 — 12

9 — 10

Сила тока, А

Напряжение дуги, В

Расход аргона, л/мин

Давление роликов машины, кГс

Скорость движения детали

1200

18 — 20 м/час

Нагрев кромки второй горелкой проводят при следующем режиме:

Сила тока, А 20 — 25

Напряжение дуги, В 10 — 12

Расход аргона, л/мин 9 — 10

Удлинение в месте раскатки составляет примерно 0,1 мм на каждые 100 мм. Укорочение примерно на такую же величину имеет место со стороны кромки, нагреваемой первой горелкой.

Укорочение кромки со стороны второй горелки составляет 0,3 — 0,5 мм на каждые

100 мм.

Термомеханическая обработка до сварки и сварка деталей не приводят к изменению начальной прямолинейной формы детали.

Формула изобретения

Способ уменьшения остаточных сварочных деформаций по авт. св. № 580965, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений деталей с утолщенной свариваемой кромкой, кромку детали, противоположную свариваемой кромке, подвергают дополнительному нагреву одновременно с нагревом свариваемой кромки.

727379

9èã.2

Редактор E. Я ковчик

Заказ 1037/11

Составитель Л. Назарова

Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко .

Тираж 1!60 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатентъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4