Способ формирования шва при сварке

 

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШВА ПРИ СВАРКЕ нержавеющих сталей на медной прокладке с формирующей канавкой с воздействием на свариваемый шов ультразвуковыми колебаниями , которые вводят ,через медную . прокладку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем устранения вытекания расплавленного металла в воздушные зазоры между подкладкой и свариваемым металлсш, ультразвуковые колебания фокусируют в центре сечения свариваемого шва, для чего радиус формирующей канавки подкладки выбирают из следующего соотношения: |.Ь 3.S R d радиус формирующей канавки где подкладки; s толщина свариваемых деталей , мм; h высота обратного усиления сварного шва, мм. ел ЭО СП iU

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧдмиХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

3(51) 2 7 06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ) (21) 3355081/25-27 (22) 23. 11 81 (46) 07. 12. 83. Бюл. В 45 ,(72) Э.М.Пархимович, С.М.Шумский, С.В.Кузнецов и С.В.Демченко (71) Могилевский машиностроительный институт (53) 621.791.039(088.8) (56) 1. Демянцевич В.П., Думов С,И.

Технология электрической дуговой сварки. M-Л, Машгиз, 1959, с. 147 °

2. Силин Л.Л., Баландин Г.Ф., Коган М.T ° Ультразвуковая сварка.

M., Машгиэ, 1962, с. 147 (прототип), (54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШВА . ПРИ СВАРКЕ нержавеющих сталей на медной прокладке с формирующей канавкой с воздействием на свариваемый шов ультразвуковыми колебаниями, которые вводят через медную, прокладку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем устранения вытекания расплавленного металла в воздушные зазоры между подкладкой и свариваемым металлом, ультразвуковые колебания фокусируют в центре сечения свариваемого шва, для чего радиус формирующей канавки подкладки выбирают из следующего соотношения: д

- Ь

R» )5 где R — радиус формирующей канавки подкладки;. а — толщина свариваемых дета- ® лей, мк;

h — - высота обратного усиления сварного шва, мм.

1058754

Изобретение относится к дуговой сварке и может найти применение в различных областях машиностроения.

Известен способ формирования шва при дуговой сварке на,медной подкладке gl) i °

Недостатком указанного способа является низкое качество сварных соединений, объясняемое вытеканием расплавленного металла в воздушные зазоры между свариваемым металлом и подкладкой, вследствие чего образуются наплывы и непроварившиеся участки.

Известен также способ формирования шва при дуговой сварке с введением ультразвуковых колебаний в сварочную ванну через медную подкладку, имеющую формирующую канавку (21 .

Недостатком этого способа является ныэиое качество сварных соединений, так как ввиду неровностей на поверхности свариваемого металла на ,пути движения медной подкладки между. свариваемым металлом и подкладкой возникает воздушная прослойка, через которую вытекает расплавленный металл шва, что приводит к образованию наплывов, а также появлению в Шве непроплавившихся участков.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем устранения вытекания расплавленного металла в воздушные зазоры между свариваемым металлом и медной подкладкой.

Поставленная цель достигается ,тем, что согласно способу формирования шва при сварке нержавеющих сталей на медной подкладке с формирующей канавкой с воздействием на свариваемый шов ультразвуковых колебаний через медную подкладку, ультразвуковые колебания фокусируют в центре сечения детали, для чего ра,диус канавки подкладки выбирают из следующего соотношения:

- )

2

К= где R — радиус формирующей канавки подкладки„ мм1 — толщина свариваемых деталей, мм;

h — высота обратного усиления сварного шва (по

ГОСТУ 8713-70 >>=1,5 + 1 мм), При таком радиусе формирующей канавки в медной подкладке в случае односторонней сварки нержавеющих ста. лей достигаетсй образование стоящей волны в жидком металле, обеспечиваю.щей уменьшение подтекания жидкого металла сварочной ванны. В связи с тем, что скорость звука зависит от структуры материала, его напряженного состояния, наличия примесей, способа обработки материала и температуры, скорость звука в медной подкладке и расплаве нержавеющей стали определялась экспериментально и равна соответственно 5000 и 3000 м/с.

Так как скорость звука в медной подкладке больше скорости звука в жидком металле сварочной ванны, то канавка подкладки с жидким металлом будет оказывать фокусирующее дейст.вие на распространяющиеся ультраэву>О ковые волны как плосковогнутая линза, имеющая фокусное расстояние

К

С

1- —"

С2 где Π— скорость звука в расплаве нержавеющей стали, C - 3000 м/с;

С вЂ” скорость звука в медной подкладке,. С 2= 5000 м/с.

20 Фокусное расстояние в данном кон-. кретном случае

f.» 2,5R

На чертеже изображено сечение сварного соединения с иэображением сварочной ванны.

Экспериментально установлено, что .наиболее качественное формирование обратной стороны шва достигается при фокусировке ультразвуковых колебаний .в центре сечения свариваемого шва, . что согласно чертежу соответствует выражению

- -+h где д — толщина детали, мм;

>> — высота обратного усиления сварного шва, мм.

Таким образом, канавка медной

40 подкладки с радиусом, выбранным иэ указанных выражений, фокусирует ультразвуковые колебания в центре сечения детали, тем самым устраняется вытекание расплавленного металла .

4 в воздушные зазоры между сваривае мым металлом и медной подкладкой.

Пример. Производилась сварка трех партий деталей (по 40 шт, в каждой) иэ нержавеющей стали

12Х 18H9T) толщиной 5-8 мм под слоем флюса AH-26 сварочной проволокой

Св-06Х19Н9Т на медной подкладке с радиусом канавки соответственно

« ih

«а

55 —, R««

2 2

2А L,5 2,6 на режиме, параметры которого приведены в табл. 1.

Оказалось, что при сварке детащ лей из нержавеющей стани толщиной 5-8 мм на медной подкладке, ра— 4 диус которой отличается от р

2,5 качество сварных соединений низкое, у что видно из табл.,2.

1058754

Применение предлагаемого способа формирования шва позволит повысить. качество сварных соединений и полу чить экономический эффект.

Таблица1

Толщина деталей, мм

А и, в проволоки х10 > м

450-500

Таблица2

Количество деталей имеющих дефекты, шт.

1,6

1,5

1,7

1,8

1,9

10

1,9

2,1

2 1

2,3.

Составитель Е. Сомова

Техред A.Ач Корректор В. Гирняк

Редактор К. Волощук,Заказ 9666/12

Тираж 1106 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.уагород, ул. Проектная, 4

Количе. ство образцов

Толщина свариваеьмх деталей, мм

380-400

400-450

2

- Ь

R= — 1

2,5.26-29

26-28

2G-28

Колич ес тво деталей имею-, щих дефекты, шт. а

-+Ь й= мм

Скорость сварки м/ч

38-40

40-45

48-50

Количество деталей имеющих дефекты, шт.