SU1004050A1 - Method of arc welding of thin sheet elements - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ТОНКОЛИСТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ(54) METHOD OF ARC WELDING TON-SHEET ELEMENTS

1one

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано при автоматической и ручной сварке в среде защитных газов неплав щимс  электродом без присадочного материала тонколистовых изделий из металлов и сплавов преимущественно длинномерными швами.The invention relates to welding and can be used in automatic and manual welding in a shielding gas environment with a non-melting electrode without filler material of thin-sheet products from metals and alloys, mainly with long seams.

Известны способы односторонней свариз тонких изделий 1 и 2, сущность которых состоит в том, что на свариваемые листы воздействуют распределенной нагрузкой и жестко их фиксируют при сборке под сварку на опорной поверхности, чтобы в результате термического воздействи  сварочной дуги уменьшить или исключить перемещение свариваемых листов друг относительно друга и как итог обеспечить ведение процесса сварки в автоматическом режиме и получение качественного сварного соединени .There are known methods for one-sided welding of thin articles 1 and 2, the essence of which is that the sheets to be welded are affected by a distributed load and fixedly fixed when assembling for welding on the supporting surface in order to reduce or eliminate the movement of the welded sheets to each other as a result of the thermal effect of the welding arc each other and, as a result, to ensure that the welding process is conducted in an automatic mode and to obtain a high-quality weld.

При дуговой сварке изделий толщиной менее 1,5 мм в св зи с технически ми трудност ми применени  присадочной проволоки возникает необходимость использовани  в качестве присадочного материала переплавл емой нахлестки собранных под сварку листов 3.In arc welding of products with a thickness of less than 1.5 mm, due to technical difficulties in the use of filler wire, it becomes necessary to use sheets 3 assembled for welding as the filler material of the remelted overlap.

Недостаткам известных способов  вл етс  невозможность получени  качественного сварного соединени , так как исключаетс  возможность совмещени  свариваемых кромок в одну плоскость при расплав лении нахлестки из-за потери силового контакта распределенной нагрузкой с верхним Листом при перемещении его в зоне сварочной ванны к опорной поверхности.The disadvantages of the known methods are the impossibility of obtaining a high-quality welded joint, since it eliminates the possibility of combining the edges to be welded in one plane when the overlap melts due to the loss of power contact by the distributed load with the upper Sheet when moving it in the weld pool zone to the supporting surface.

Наиболее близкий к изобретению по тех10 нической сущности способ дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку к в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получени  стыкового соединени  между элементами 4.The closest to the invention in the technical essence is the method of arc welding of thin-sheet elements, in which the elements to be welded assemble overlap to the edges during the welding process, a load is applied to obtain a joint between the elements 4.

Недостатком известного способа  вл етс  невозможность получени  качественного сварного соединени  толщиной металла менее 1,5 мм, так как распределенна  нагруз2Q ка, создаваема  прижимом в виде.сплошного бруса, имеет ограниченную возможность воздействи  на расплавленную сварочной дугой кромку. Выход кромок осуществл етс  за счет изгибных напр жений , создаваемых при сборке, величина которых не позвол ет полностью совместить свариваемые элементы в одну плоскость, в результате наблюдаетс  депланаци  свариваемых кромок, т. е. выход сварнваемых кромок из плоскости. Дополнительное усилие со стороны сплошного прижима во врем  сварки на расплавленную кромку исключено , так как силовой контакт между прижимом и плоскостью уже сваренного металла сводитс  к минимуму из-за естественной жесткости сплошного прижима и собранных внахлестку свариваемых кромок.The disadvantage of this method is that it is impossible to obtain a high-quality welded joint with a metal thickness of less than 1.5 mm, since the distributed load 2Q ka created by pressing in the form of a solid bar has a limited ability to affect the molten welding arc. The exit of the edges is carried out due to the bending stresses created during the assembly, the magnitude of which does not allow to fully combine the welded elements into one plane, as a result, the deplanation of the welded edges, i.e., the edges of the welded edges from the plane, is observed. Additional force from the side of the continuous clamp during welding to the molten edge is excluded, since the force contact between the clamp and the plane of the already welded metal is minimized due to the natural rigidity of the continuous clamp and the welded edges assembled overlap.

Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  элементов с толш ,иной меньшей 1,5 мм.The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint of elements with thickness other than 1.5 mm.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу дуговой сварки тонколистовых элементов, при котором свариваемые элементы собирают внахлестку и в процессе сварки к кромкам прикладывают нагрузку до получени  стыкового соединени  между элементами, нагрузку прикладывают на участке с длиной, равной длине сварочной ванны, причем начинают силовое воздействие в момент начала расплавлени  кромок и заканчивают в момент начала кристаллизэции жидкого металла.The goal is achieved by the method of arc welding of thin-sheet elements, in which the elements to be welded collect overlap and during the welding process apply a load to the edges until a butt joint between the elements is obtained, the load is applied at a site with a length of the weld pool, and a force is applied at the time of the beginning of the melting of the edges and finish at the moment of the beginning of the crystallization of the liquid metal.

На фиг. 1 представлено прижатие свариваемых кромок при сборке, схема; на фиг. 2 - действие приложенных сил во времр сварки, схема; на фиг. 3 - сварное соединение после сварки.FIG. 1 shows the pressing of edges to be welded during assembly, the scheme; in fig. 2 - effect of applied forces during welding, scheme; in fig. 3 - weld after welding.

Способ заключаетс  в следующем.The method is as follows.

Свариваемые листы собирают внахлестку и верхний лист 1 прижимаетс  к опорной поверхности 2 прижимом, который состоит из набора собранных вплотную отдельных элементов 3, передающих усилие прижати  Р свариваемой кромке на длине, равной толщине прижимного элемента и не превышающей длины сварочной ванны 4.The sheets to be welded are assembled overlapped and the upper sheet 1 is pressed against the supporting surface 2 by a clamp, which consists of a set of closely assembled individual elements 3 that transmit the pressing force P to the weld edge at a length equal to the thickness of the clamping element and not exceeding the length of the weld pool 4.

Прижимные элементы располагают на всей длине свариваемого стыка на рассто нии от оси шва, равном не более половине ширины сварочной ванны, поэтому во врем  расплавлени  свариваемых кромок каждый элемент 3 прижима обеспечивает посто нный силовой контакт с кромкой 1 и совершает работу по перемещению верхнего листа к опорной поверхности 2, т. е. до совмещени  верхней кромки 1 свариваемых листов с нижней в одну плоскость.The clamping elements are positioned over the entire length of the weld joint at a distance from the weld axis equal to no more than half the weld pool width; therefore, during the melting of the weld edges, each clamp element 3 provides constant force contact with the edge 1 and performs work to move the upper sheet to the reference surface 2, i.e., to align the upper edge 1 of the sheets to be welded from the bottom into one plane.

Наличие силового воздействи  на верхнюю кромку в момент ее расплавлени , т. е. ликвидации опоры верхнего листа 1, позвол ет переместить его к поверхности подкладки и устранить депланацию и «домики сварного соединени , по вл ющиес  из-за термического расширени  свариваемых кромок перед дугой и термической усадки посыле сварки, получить обычное стыковое сварное соединение без превышени  кромок и тем самым повысить его качество.The presence of a force on the upper edge at the time of its melting, i.e., the elimination of the support of the upper sheet 1, allows it to be moved to the surface of the lining and to eliminate the deplanation and "houses of the welded joint caused by thermal expansion of the welded edges in front of the arc and thermal shrinkage of welding, to obtain a conventional butt weld without exceeding the edges and thereby improving its quality.

Применение способа дуговой сварки тонколистовых элементов при изготовлении пр мошовных тонкостенных труб и плоских панелей из титанового сплава ОТ4-1 толщиной 0,5 мм, 0,6 и 0,8 мм. Длина сварных швов 500-1000 мм.The application of the method of arc welding of thin-sheet elements in the manufacture of direct thin-walled pipes and flat panels of titanium alloy OT4-1 with a thickness of 0.5 mm, 0.6 and 0.8 mm. The length of the welds is 500-1000 mm.

При выполнении способа свариваемые кромки собирают внахлестку с перекрытием 0,6-0,8 мм. Сосредоточенные усили  к врехнему листу прикладывают у кромки посредством прижимных элементов в виде пластинок, ориентированных перпендикул рно к поверхности листов и имеющих толщину 1 мм (менее половины длины сварочной ванны).When performing the method of weld edges assembled overlap with overlap of 0.6-0.8 mm. Concentrated forces are applied to the upper sheet at the edge by means of clamping elements in the form of plates oriented perpendicularly to the surface of the sheets and having a thickness of 1 mm (less than half the weld pool length).

Силовое воздействие, как предварительное вначале, так и сосредоточенное во врем  сварки, осуществл ют через упругую резиновую прокладку, котора  обеспечиваетThe force effect, both preliminary at the beginning and concentrated during welding, is carried out through an elastic rubber gasket that provides

рабочие перемещени  прижимных элементов на длине сварочной ванны по мере расплавлени  нахлестки. При этом происходит последовательное совмещение свариваемых листов в единую поверхность, копирующую поверхность базовой подкладки,workers move the clamping elements over the weld pool length as the overlap melts. When this occurs, the sequential combination of the welded sheets into a single surface that replicates the surface of the base lining,

на которой формируетс  сварное соединение. Силовое воздействие на верхний лист соединени  может осуществл тьс  также через какое-либо другое эластичное упругое тело, мембранное устройство и т. д. Передача силового воздействи  может осуществл тьс  набором стержневых толкателей или другими устройствами.on which a weld is formed. A force action on the top sheet of the joint can also be carried out through some other elastic, resilient body, membrane device, etc. The force action can be transmitted by a set of rod followers or other devices.

Использование способа позвол ет осуществить автоматическую сварку тонколистовых металлов, использу  нахлестку в качестве присадочного материала, что приводит к значительной экономии сварочных материалов , и получить качественное сварное соединение с минимумом сварочных деформаций без превышени  кромок.The use of the method allows for the automatic welding of thin-sheet metals using an overlap as the filler material, which leads to significant savings in welding materials, and to obtain a high-quality weld with a minimum of welding deformations without exceeding edges.

Claims (4)

1.Куркин С. А. Технологи  изготовлени  сварных конструкций. Атлас чертежей. М., Мащгиз, 1962, с. 13, фиг. 11 - 131.1.Kurkin S.A. Technologists of manufacturing welded structures. Atlas of drawings. M., Maschgiz, 1962, p. 13, FIG. 11 - 131. 2.Авторское свидетельство СССР № 256915, кл. В 23 К 33/00, 1968.2. USSR author's certificate number 256915, cl. 23 K 33/00, 1968. 3.Авторское свидетельство СССР № 76458, кл. В 23 К 9/16, 1943. 563. USSR author's certificate number 76458, cl. B 23 C 9/16, 1943. 56 4. Столбов В. И. и др. Вли ние сбороч-тонколистовых алюминиевых сплавов.-«Сваных напр жений в кромках на перемеще-рочное производство, 1974, № 1, с. 13-154. V.I. Stolbov et al. The effect of assembly-thin-sheet aluminum alloys .- “Svanyh stresses in the edges on the transfer production, 1974, No. 1, p. 13-15 ни  и остаточные напр жени  при сварке(прототип).and residual stresses during welding (prototype). 1004050 1004050 J J