Способ сварки деталей

 

О П И С А Н И Е (»837679

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 05.09.79 (21) 2815534/25-27 (53)M. Кд..

В 2З К 28/00

В 23 К 9/16. с присоединением заявки М

Ввударстванай квмнтат

CCCP ао двлзм нзабретеннй н етнрытнЯ (23) Приоритет (53) УДК 621.791..75 (088.8) Опубликовано 15.0681. Бюллетень,% 22

1 е

Дата опубликования описания 15.06.81 (72) Автор изобретения

М. Б. Жуков (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к сварке и может быть использовано лри изготовлении каркасных конструкций с наваренными на каркас тонколистовыми обшивками.

В сварных узлах с длиннымн швами и тысячами илн десятками тысяч точек, выполняемых преимущественно точечно-роликовой сваркой или аргонно-точечной сваркой даже незначительные деформации накапливаются и могут иметь большое значение, особенно в жеспсих конструкциях из высокопрочных материалов, почи недопускающих правки.

В результате сварки таких конструкций тонколистовые обшивки приобретают значительные остаточные деформации- потери устойчивости, а также бухтины и хлопуны.

Эффективных методов снижения деформаций в таких конструкциях не существует.

Известны способы сварки,. обеспечивающие

10 снижение деформаций потери устойчивости путем создания узкой эоны пластической деформации, например, сварки токами радиочастоты 11).

Однако перевод контактной илн дуговой сварки на сварку радиочастотой требует замены оборудования, что в условиях серийном технологии является делом невыгодным г.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ сварки деталей, при котором в каждой детали. отдельно создают пластическую деформацию укорочения путем нагрева их до температуры потери сопротивления плас. тическому деформированию, а в участке, при. . мыкающем к нагреваемой зоне, создают пластические деформации удлинения, равные по величине .пластическим деформациям, укорочения, а затем, детали устанавливают под can ку н сваривают, при этом., плоское .сечение . детали не меняет своего положения ни до сварки; ни после сварки, так как при повторном нагреве. деформации являются незначительными, в результате качество сварки повышается (2) .

Однако при изготовлении каркасных кон- струкций; когда соединение каркаса с тонко- листовой, обшивкой осуществляется. точеаю837679

3 контактной нли аргоно-точечной сваркой,применение этого процесса для снижения деформаций практически невозможно.

В этом случае сварное соединение является нахлесточным, место сварки располагается за пределами. кромки детали, а свариваемая зона представляет собой точку. Особенность нахлесточного соединения состоит также в том, что детали имеют значительную поверхность соприкосновения. Кроме того, воз- 1О никает трудность совмещения на разных деталях при сборке мест, прошедших досварочный нагрев,- которая усугубляется. разной величиной укорочения в процессе нагрева и охлаждения деталей каркаса и обшивки, что не позволяет обеспечить удовлетворительное качество при сборке сварного узла из-за сдвига мест нагрева друг относительно друга в обшивке и каркасе.

Цель изобретения — повышение качества точечной сварки, преимущественно в каркасных конструкциях.

Эта цель достигается тем, что детали, уста.новленные под сварку, при нагреве изолируют от контакта между собой,.затем охлаждают их 25 до начальной температуры н перед сваркой снова вводят в. контакт..

Способ поясняется чертежом.

К каркасу 1, состоящему иэ набора продольных и поперечных жесткостей, приваривают точ- 3р ками 2 лист 3 обшивки. При сварке известным способом вследствие усадки деталей каркаса 1 и сокрашения расстояния между точками 2 тонкий лист 3 обшивки, имеющий меньшую деформацию, чем каркас, теряет устойчивость и образует выпуклую поверхность.

По предлагаемому способу операции выполняют в следующей последовательности.

Детали 1 и 3 собирают под сварку с нахлестом. При этом детали изолируют от взаимного контакта в местах постановки точек 2 с помощью прокладки 4, изготавливаемой, например из меди. Плотное соприкосновение деталей в полученном пакете при контактной свар-45 ке обеспечивается сварочными электродами.

Плотное сойрикосновение деталей при дуговой сварке обеспечивается, например, с помощью струбцин или других приспособлений. Места постановки точек 4 до сварки нагревают до температуры потери сопротивления пластическому деформированию. При этом места нагрева при охлаждении дают усадку и происходит укорочение деталей. Вследствие разной толщины деталей и разного тепловложения детали укорачиваются на разную величину; Укорочение деталей идет, главным образом, за счет .подтягивания B место нагрева несваренных (свободных) участков детали.

После предварительного нагрева пакет охлаждается до начальной (комнатной) температуры, затем удаляют прокладку, чем обеспе. чивают контакт деталей при сварке.

Сварку выполняют тем же электродом, что и досварочный нагрев.

Пример. Режим досварочного нагрева деталей при аргоно-точечной сварке . Сила тока 40 А

Время горения дуги 8 с

Расход аргона 5 л/мнн

Напряжение на дуге 15 В

Время охлаждения 30 с

В качестве прокладки применяется медная пластина толщиной 0,6 — 0,8 мм и шириной 35 —.

40 мм, устанавливаемая в стык на период выполнения 1-го импульса. Материал — сталь

1Х18Н9Т, толщина обшивки 0,4 мм, толщина детали каркаса 1,5 мм

Происходит нагрев деталей до температуры потери сопротивления пластическому деформи рованию (600 — 700 ) для стали 1Х18Н9Т.

Металл в месте .нагрева укорачивается, соответственно укорачиваются и детали, каждая в отдельности и независимо друг от друга.

Затем детали охлаждают до комнатной температуры. Таким образом, деталям до сварки сообщают деформации укорочения. Деталь каркаса укорачивается на 1,2 — 1,5 мм. Деталь обшивки — на 03 — 0,5 мм.

Последующая сварка вторым импульсом производится без прокладки. Режим сварки:

Сила тока 70 А

Время горения дуги 4 с

Расход аргона 5 л/мин

Напряжение на дуге 12 В

По предлагаемому способу свариваются также панели из сплава ОТ вЂ” 4 метопом контактной сварки.

Наружная обшивка не имеет остаточных деформаций потери устойчивости, Отсутствуют также деформации потери устойчивости и изгиба. При контактной сварке, когда количество точек на одном узле исчисляется сотня ми, процесс, по предлагаемому способу является эффективным, позволяющим резко сократить остаточные деформации узлов.

Таким образом, сварка по предлагаемому способу повышает точность изготовления каркасных конструкций, .улучшает аэродинамические и прочностные изделия.

Эффективность от внедрения на одном пред- приятии составляет 100-150 тыс. руб.

Формула изобретения

Способ сварки деталей, преимущественно кар-. касов с тонколистовыми обшивками., включаю837679

Составитель А. Гаврилов

Редактор И. Касарда Техред Ж. Кастелевич Корректор В. Синицкая

Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4312/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щий установку деталей под сварку и их на грев до температуры потери сопротивления пластическому деформированию, о т л и ч а- . ю шийся тем что, с целью иовышения качества, детали при нагреве изолируют от контакта между собой, затем охлаждают до начальной. температуры и перед сваркой снова вводят в контакт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Талынов Г. Б. Сварочные напряжение и деформации. М., "Машиностроение", 1973, с. 263.

2. Авторское свидетельство СССР й"- 580965 кл. В 23 К 28/00, 1977 (прототип).