Способ подготовки заготовок под электрошлаковую сварку

О П И С А Н И Е ()959956

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.08.79 (21) 2815224/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М,К .

В 23 К 25/00

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 28.09.82 (53) УДК 621.791..793 (088.8) ло делам изобретений и открытий (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗАГОТОВОК

ПОД Э.ЛЕКТРОШЛАКОВУЮ СВАРКУ

Изобретение относится к сварке, а точнее к электрошлаковой сварке и может быть использовано при электрошлаковой сварке преимущественно литых заготовок с прямолинейными швами.

Известен способ подготовки заготовок для электрошлаковой сварки, в котором начальные и выводные технологические планки разового использования приварены к заготовке для вывода за пределы основного металла конечного и начального участков шва, имеющих неизбежные дефекты (1), Однако этот способ требует большой трудоемкости. Начальные и выводные планки необходимо плотно подгонять к заготовкам, чтобы не было щелей, в которые расте- is кается шлаковая ванна, а затем их приваривать ручной дуговой сваркой. Заготовки необходимо кантовать под приварку начальных планок и после сборки. При сварке, например, хромомолибденовых сталей в окон

20 лошовнои зоне верхнеи части электрошлакового шва образуются трещины-надрывы вследствие того, что верхняя часть основного материала перегревается и происходит разворот кромок.

Известен также способ подготовки заго- товок под электрошлаковую сварку, включающий изготовление выходных планок и прикрепление дна, при этом заходная планка выполнена за одно целое с заготовкой (2)

Недостатком известного способа является то, что применение начальных планок, изготовленных за одно целое с заготовками, не обеспечивает качество из-за возникновения трещин в начальных планках, которые распространяются в основной металл.

При входе шлаковой ванны в выходные планки от интенсивного одностороннего нагрева они деформируются и разрушают швы ручной дуговой сварки, образовывая щели между выводной планкой и заготовкой, в которые затекает жидкий шлак, и глубина шлаковой ванны резко уменьшается, что приво дит к нарушению режимов электрошлаковой сварки и появлению дефектов в свароч ном шве.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и повышение производительности путем сокращения времени на подготовительные операции.

Эта цель достигается тем, что согласно способу подготовки заготовок под электро959956

При Т=600 С при Т = 800 С

Формула изобретения (И-h

8 2С ГУН

) где В—

1Ь—

Н—

Ишлаковую сварку, включающему изготовление выводных планок и прикрепление дна, образующего «карман» с заходными планками, при котором заходные планки выполняют за одно целое с заготовкой, и выходные планки изготавливают за одно целое с заготовкой, а толщину планок определяют, исходя из допустимой температуры, по формуле н-и

Я 2 1. г У Н где  — толщина планок, см.

0 - мощность процесса сварки, кал/с;

8 — толщина свариваемого металла, см;

Н вЂ” высота планки, см;

h -глубина шлаковой ванны, см;

q -удельная теплоемкость стали, кал /см с;

7 — допускаемая температура нагрева планок, С;

V — скорость сварки, см/с. 20

На чертеже показано осуществление предлагаемого способа.

Заготовки 1 и 2, заходные (начальные) планки 3 и выходные планки 4 выполняют за одно целое. Дно 5 образует с начальными планками 3 карман, закрепленный, например, винтом или клином 6. Во избежание приварки дна 5 к карманам и начальным планкам на него в сварочном зазоре установлена прокладка 7.

Способ реализуется следующим образом.

Образец изготовлен из стали 30Л толщиной, равной 220 мм, и установлен под электрошлаковую сварку со сварочным зазором 30 мм. Заготовки образца отлиты за одно целое с начальными и выводными план- з» ками, толщина которых рассчитана по форм ле

У х

s "zc тчн при заданных параметрах электрошлаковой сварки

Э,в — сварочный ток 50А;

U — напряжение сварки 50 В; — количество .электродов 2 шт.; св — скорость сварки 0,0166 см/с;

Н вЂ” высота начальных и выходных пла- 4> нок 10 см;

- глубина шлаковой ванны 5 см;

С1 — удельная теплоемкость стали ЗОЛ при средней температуре 300 С

1,21 кал/см град.;

V - скорость подачи электрода 240 м/ч»0

С. — 1,1 кал/смзград. при температуре 400 С. () = g х0,24V3 где q - количество тепла, выделяемое в шлаковой ванне; — коэффициент полезного действия 09;

g = 0,9x0,24x50x200x2 = 10800 кал/с.

40900 1О- 5

22 2,«4<1«600х0,0166х«о

1ОВОО 1O-S

22 2х1,21х 800 0,0166 х 10

При 600 — 800 С деформация начальных и выходных планок толщиной 7,3 в 10 9 происходит без возникновения опасных остаточ ных напряжений в начальном и конечном участках шва, имеющих неизбежные дефекЧЫ.

Применение выходных планок, изготовленных за одно целое с заготовками при толщине, определяемой по указанной формуле, позволяет вывести трещины-надрывы в тело выходных планок и обеспечивает постоянную глубину шлаковой ванны при выходе из основного металла.

Предлагаемый способ позволяет исключить кантовку заготовки при сборке и кантовку собранных деталей под сварку. Заго-товки, минуя сборочный стенд, устанавливаются на сварочном стенде согласно технологии электрошлаковой сварки.

Дефективные зоны в начале и в конце шва срезаются вместе с начальными и выводными планками.

Способ позволяет повысить качество сварного соединения, сократить трудоемкость подготовки деталей под сварку на 30%, Способ подготовки заготовок под электрошлаковую сварку, включающий изготовление выходных планок и прикрепление дна, образующего «карманы» с заходными планками, при этом заходные планки выполняют за одно целое с заготовкой, отличающийся тем, что, е целью повышения качества сварного соединения при одновременном сокращении трудозатрат на подготовку заготовок, выходные планки изготавливают с заготовкой за одно целое, при этом толщину планок определяют, исходя из допустимой температуры их нагрева, по формуле толщина планок; мощность процесса сварки; толщина свариваемого металла; высота планки; глубина шлаковой ванны;

959956

Составитель Т. Арест

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 6827/16 Тир аж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

C> - удельная теплоемкость стали; à — допускаемая температура нагрева планок;

U — скорость сварки.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1. Электрошлаковая сварка. Под ред.

Б. Е. Патона Киев Машгиз, 1959, с. 138 — 139.

2. Электрошлаковая сварка. Под ред.

Б. Е. Патона Киев, .Машгиз, 1959, с. 282 (прототип) .