Способ автоматической электродуговой сварки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («) 880681 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3+>s>eH< 310180 (21) 2911481/25-27 (Я)м. кл.

В 23 К 37/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151181 бюллетень № 42 (53) УДК 621. 791. . 012. 039 (088. 8)

Дата опубликования описания 151181 (72) Авторы изобретения

П.А.Тополянский и В.П.Демянцевич, (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к сварочной технологии, конкретно к автоматической электродуговой сварке.

Известен способ односторонней ду-

-говой сварки на медной подкладке с формирующей канавкой,при котором с целью повышения качества сварного соединения, по краям формирующей канавки MMeN eA форму сегмента шири- io ной примерно 10 мм и глубиной 2 мм, выполняют небольшие скосы, глубиной до 0,5 мм с углом наклона примерно

180 (1)

Однако при использовании данного способа сварки не обеспечивается дос- 15 таточно плотное прилегание подкладки к свариваемым изделиям вследствие малой фактической площади контакта, что ведет к ухудшению условий теплоотвода. известен способ автоматической 20 электродуговой сварки с использованием подкладки с формирующей канавкой, при котором перед процессом сварки прижимают свариваемые детали к подкладке 2 . 25

Недостатком данного способа является то, что теплоотвод из зоны сварки недостаточно высок из-за имеющего место неприлегания деталей к подкладке. . 30

11ель изобретения — повышение качества сварки путем улучшения приле гания подкладки к деталям.

Указанная цель достигается тем,что в способе автоматической электродуговой сварки с использованием подкладки с формирующей канавкой, при котором перед процессом сварки прижимают свариваемые детали к подкладке, после прижима деталей к подкладке, последнюю сдвигают вдоль оси шва на расстояние от 5 мкм до 5 мм.

На фиг.1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг.2 — то же, продольный разрез.

Перед сваркой детали 1 и 2 (фиг.1) укладывают на подкладку 3 совмещают линию стыка с серединой формирующей канавки 4 и создают нормальную нагрузку с усилием 10З-10 кгс прижимами 5 .

4 и 6, соединенными с приводами 7 и

8. После прижатия производят сдвиг подкладки 3 вдоль оси шва на расстояние 5 мкм — 5 мм путем приложения тангенциальной силы приводом 9 (фиг.2) после чего производят сварку.

Выбор указанных пределов сдвига подкладки обосновывается следующим образом.

880681

Реальные поверхности твердых тел всегда имеют неровности в виде макронеровностей, волнистости и микронеров.— ностей, а также различного рода поверхностные пленки. Соприкосновение двух поверхностей твердых тел ввиду наличия на них микронеровностей всегда дискретно, т.е. происходит на отдельных малых площадях, которые при наличии волнистости или макронеровностей концентрируются в определенных областях. Средний диаметр фактического пятна контакта составляет 35 мкм.

При сдвиге контактирующих поверхностей в результате трения создаются условия для деформирования выступов 15 и увеличения сближения и площади контакта. Деформация макровыступов под действием тангенциальных сил происходит при минимальном сдвиге, равном среднему диаметру фактического пятна Щ контакта, т.е. 3-5 мкм.

При переходе от покоя к скольжению под влиянием тангенциальных сил происходит сближение контактирующих поверхностей примерно на 0,5 мкм и увеличение фактической площади контакта до 10%. По мере дальнейшего сдвига фактическая площадь контакта возрастет до 15% (от величины фактической площади контакта покоя), а затем стабилизируется . Стабилизация достигается уже при сдвиге на расстояние 23 мм. Это связано с тем, что выступы приработанной поверхности трения упрочняются и пластический контакт перехрдит в состояние упругого.

Поэтому, соответственно,с некоторым запасом сдвиг сварочной подкладки относительно свариваемых листов имеет пределы 5 мкм — 5 мм.

Количество тепла, которое перехо- 4О дит в сварочную подкладку, приближенно определяется величиной 0= "ч - И

11 где 1 — приведенный коэффициент теплопроводности межконтактных поверхностных слоев;

Я и Й1 — соответственно температуры

1 свариваемых листов и сварочной подкладки в месте контакта;

h — средний зазор между сварочной подкладкой и свариваемыми листами;

А — фактическая площадь контакта сварочной подкладки со свариваемыми листами.

Как видно из приведенного выраже- ния увеличение фактической площади контакта на 15% увеличивает количество тепла, которое отводится сварочной подкладкой также на 15%. Это увеличение сказывается на повышении скорости охлаждения сварного шва и тем самым на уменьшении возникающих сварочных деформаций.

Пример..При аргоно-дуговой сварке пластин из стали ЗОХГСА толщиной 1 мм, длиной 1000 мм при ширине 250 мм на режиме: сила тока I=

=120 А, напряжение Ч=16В, скорость сваркиЧ =10 м/с, прогиб, вызванный продольными и угловыми деформациями, за счет улучшения условий теплоотвода снизился на 30%.

Нормальная нагрузка с силой 10

10 кгс и сдвиг вдоль шва под действием тангенциальной силы создают условия, при которых происходит деформация микровыступов и разрушение окисной пленки на поверхности деталей и подкладки, за счет чего значительно улучшается теплоотвод в районе сварного шва,что приводит к увеличению скорости охлаждения металла шва,способствует уменьшению сварочных деформаций и получению мелкозернистой структуры сварного соединения. формула изобретения

Способ автоматической электродуговой сварки с использованием подкладки с формирующей канавкой, при котором перед процессом сварки прижимают свариваемые детали к подкладке, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем-улучшения прилегания подкладки к деталям, после прижима деталей к подкладке, последнюю сдвигают вдоль оси шва на расстояние от 5 мкм до 5 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 24850, кл. 12 В 1, 18.08.70.

2, Акулов А.И. и др. Технология и оборудование сварки давлением. М., "Машиностроение", 1977, с.23-24 (прототип).

880681

uz.2

Составитель Н.Полякова.

Техред М.Голинка «орректор М.демчик

Редактор М. Бандура

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 9816/21 Тираж 1151 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открытий

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