SU1117168A1 - Способ дуговой сварки стыковых соединений - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий сборку деталей путем фиксации по крайней мере одной из кромок на номинальном рассто нии от стыка, сварку и последующее совмещение свариваемых кромок в одну плоскость, о тличающийс  тем, что, с целью снижени  затрат на правку и повышени  качества сварного соединени , вдоль свариваемого стыка создают разную жесткость кромок лутем их фиксации на разном рассто нии от свариваемого стыка, при этом одну из свариваемых кромок фиксируют на рассто нии, превышающем номинальное рассто ние в 4-5 раз. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что,с Целью снижени  затрат при сварке длинномерных швов, в процессе сборки создают разi ную жесткость кромок в зоне максимального . остаточного прогиба. (Л

Description

05

ас 1 Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано в машиностроительной и других отрасл х промьшшенности . Известен способ дуговой сварки, при котором детали собирают под сварку со смещением в плоскости сты ка, сваривают присадочной проволокой и совмещают кромки деталей, при этом сварку осуществл ют присадочной проволокой, температурный интер вал эффекта сверхпластичности которой ниже температуры восстановлени  упругих свойств основного метал ла, а совмещение кромок деталей про извод т путем их сдвига вдоль плоскости стьпса в температурном интервале сверхпластичности со скоростью деформации, определ емой по формуле V (1-3) , где V - скорость деформации; t врем  температурного интервала сверхпластичности в сварном щве Недостатком указанного способа  вл етс  то, что его применение ограничено материалами, имеющими эффект сверхпластичности при сравнительно низких температурах, Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  сп соб дуговой сварки, заключающийс  в сборке деталей путем фиксации по крайней мере одной из кромок на номинальном рассто нии от стыка, свар ке и последующем совмещении сварива мых кромок в одну плоскость t lНедостатком известного способа  вл етс  то, что увеличение жесткос ти кромки достигаетс  изгибом в пло кости, перпендикул рной шву, т.е. дл  создани  необходимой местной же кости деформируют деталь по всей ширине. Дл  этого необходимо создание специального дорогосто щего обо рудовани  типа известного станка. Такие затраты  вл ютс  обоснованными только дл  наиболее простых узлов типа тонких стыкуемых лент не- ограниченной длины. Дл  подавл ющего большинства номенклатуры сварива мых узлов такой подход  вл етс  неприемлемым из-за значительных затрат . Цель изобретени  - снижение затрат на правку и повышение качества сварного соединени . 82 Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу дуговой сварки стыковых соединений, включающему сборку деталей путем фиксации по крайней мере одной из кромок на номинальном рассто нии от стыка, сварку и последующее совмещение свариваемых кромок в одну плоскость, при сборке вдоль свариваемого стыка создают разную жесткость кромок путем их фиксации на разном рассто нии от свариваемого стыка, при этом одну из свариваемых кромок фиксируют на рассто нии, превышающем номинальное рассто ние в 4-5 раз, В процессе сборки создают разную жесткость кромок в зоне максимального остаточного прогиба. На фиг. 1 показано сварное стыковое соединение-, на фиг. 2 - обечайка , имеюща  прогиб f в середине шва, выполненна  по базовому варианту ; на фиг-. 3 - обечайка, выполненна  по предлагаемому способу и имеюща  два остаточных прогиба f„, причем f f. Детали 1 прижимами 2 фиксируют к плите 3. Жесткость кромок деталей 1 в показанном сечении различна изза разного рассто ни  прижимов 2 от центра стыка 00 (а - рассто ние от левого прижима 2 до стыка 00, в - рассто ние от правого прижима 2 до стыка 00). От сварочного нагреза происходит подъем кромок. Из-за разной жесткости кромок их подъем происходит на разную высоту. Приподн тые на разную высоту кромки соедин ютс  сварным швом 4. Кромка, жесткость которой меньше, приподнимаетс  на большую высоту. Кромка; жесткость которой больше, либо остаетс  на месте и прижата к плите 3, либо приподнимаетс , но на меньшую величину , чем противоположна  кромка. Таким образом, создаютс  благопри тные услови  дл  сдвига одной кромки относительно другой при их совмещении . Деформаци  при совмещении  вл етс  пластической деформацией. Пластическое деформирование снижает уровень остаточньпс напр жений в сварном соединении. После совмещени  кромки занимают положение пунктирной .гшнии 5. Предлагаемый способ особенно эффективен при правке конструкций с прот женными швами . В конструкции типа цилиндричес кой оболочки, показанной на фиг, 2 целесообразно создать переменную жесткость кромок по середине длины стыка, чем достигаетс  максимальный эффект по уменьшению стрелы пр гиба f. Поэтому, при сварке конструкций с прот женными швами в про цессе сборки создают переменную жесткость кромок на участке максимального отклонени  формы узла после измерени  остаточных деформаций В результате прогиб f распредел етс  на два значительно меньших про гиба (фиг. 3). Пример 1. При сборке листовых деталей встык в приспособлении клавишного типа УСПО устанавливают прижимные клавиши на разном рассто нии от стыка деталей при сбо ке, причем одну кромку фиксируют клавишами на номинальном рассто нии от стыка, Под номинальным рассто нием места фиксации детали от стыка обычно понимают минимально возможное рассто ние , определ емое экспериментально в зависимости от способа сва ки, свариваемого материала, толщины деталей, габаритов горелки и т.п. Номинальное рассто ние указываетс  в справочной литератзфе по сварке и инструкци х. Другую кромку фиксируют на друго рассто нии от стыка, превьпвающем в 4-5 раз номинальное рассто ние. В услови х лаборатории опробован также способ фиксации кромок с помощью прижимных роликов качени , установленных непосредственно в зоне дуги с номинальным рассто ние мелзду роликами, равным 2 диаметрам вольфрамового электрода (по базовому варианту и по предлагаемо му способу), когда один ролик расп ложен от стыка на рассто нии, в 5 раз превьш1ающем номинальное. Результаты исследований по пп. и 2 сведены в таблицу. Снижение затрат достигаетс  тем, что объем правки сокращен, Как видно из таблицы {п. 1а, б) использование способа по п. 1 фор- мулы позвол ет снизить трудоемкост правки примерно в 3 раза. Согласно формулы п, 2 за счет (п. 1в таблицы) сокращени  прот женности участков правки трудоемкость снижена в 5 раз. Контроль превышени  одной кромки относительно другой осуществл ют путем остановки процесса правки, прекращени  горени  дуги и измерени  смещени , например, щупом непосредственно перед швом. Измерени  выполн ют на незаваренной части соединени . Затем процесс возобновл ют и заваривают шов окончательно . Такой контроль может выполн тьс  как на образцах-свидетел х, так и на серийных детал х. Таким образом, создава  переменную жесткость кромок в заранее установленном месте, обуславливают услови  дл последующей эффективной правки путем совмещени  кромок. В конструкци х с разнотолщинными детал ми при сварке в стыке целесообразнее создавать в процессе сборки меньшую жесткость со стороны более тонкой детали, так как последующий сдвиг кромок проще осуществить, сдвига  кромку более тонкой детали относительно кромки более толстой детали. При сварке тепло более интенсивно концентрируетс  в детали с худшей теплопроводностью материала , поэтому создание меньшей жесткости со стороны этой детали способствуют более эффективному относительному сдвигу кромок. Положительные результаты были получены при сварке пластин из сочетани  сталей 1Х18Н10Т и малоуглеродистой сталью. Пример 2. Свариваютс  пластины толщиной 3,0 мм, длиной 1,5 мм, шириной 200 мм из алюминиевого сплава 1201 в клавишном приспособлении типа УСПО. Рассто ние от кромки клавишей до стыка составл ет 4-5 мм. В центральной части приспособлени  в том месте, где остаточньй ожидаемый прогиб должен достигнуть наибольшей величины , три клавиши были сдвинуты от стыка таким образом, что рассто ние от кромки клавиша до стыка составл ет 20 мм. Кромка в этом листе имеет значительно меньшую жесткость, чем на соседних участках собранных деталей. Поэтому после сварочного нагрева эта кромка приподнимаетс  над другой, происходит ее /:двиг относительно противолежащей кромки, Величина сдвига составл ет 1,52 ,0 мм. После остывани  проколачиванием осаждают сдвинутую кромку в исходf 1

5

ное положение и тем самым совмещаюткромки деталей. Проколачивание осуществл ют в сварочном приспособлении . Остаточный прогиб в месте правки отсутствует. Йместо максимального остаточного прогиба, равного 25 мм,в середине длины шва, получаемому при сварке по базовому варианту , сварной узел получает два

71686

остаточных прогиба 4-4,5 мм на риссто нии 300-350 мм от торцов.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа сокращает5 с  объем работ по правке на 60-80% по сравнению с базовым (существующим на заводе технологическим про цессом ), что приводит к снижению затрат на изготовление.

Сварка автоматическа  труб из стали 1Х18Н10Т, диаметром 60 мм, толщиной 1,5 мм, длиной 1800 мм в установке клавишного типа CIIT-4

а)клавиши смещены относительно стыка на участке длиной 1800 мм

б)по базовому варианту

в)клавиши смещены на участке максимальног прогиба, т.е. по середине трубы на учаске длиной 100 мм

Сварка автоматическа  алюминиевых листов длиной 400 мм, толщиной 2,0 мм с использованием прижимных роликов

а)по базовому варианту

б)по предлагаемому способу

в)по предлагаемому способу

г) по предлагаемому способу

24 6

2,4 7,0

24

1,2

7,0

2,4

10

12

Прожег детали

Нет смещени  кромки

Фиг1

е.2

Фив.З

Claims (2)

1. СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий сборку деталей путем фиксации по крайней мере одной из кромок на номинальном расстоянии от стыка, сварку и последующее совмещение сваривае мых кромок в одну плоскость, о тличающийся тем, что, с целью снижения затрат на правку и повышения качества сварного соединения, вдоль свариваемого стыка соз дают разную жесткость кромок путем их фиксации на разном расстоянии от свариваемого стыка, при этом одну из свариваемых кромок фиксируют на расстоянии, превышающем номинальное расстояние в 4-5 раз.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что,с целью сниже ния затрат при сварке длинномерных швов, в процессе сборки создают раз ную жесткость кромок в зоне максимального . остаточного прогиба.