Спосіб зварювання металів і сплавів у середовищі захисних газів

1 Спосіб зварювання металів і сплавів у середовищі захисних газів, який включає попереднє зварювання з неповним проплавленням кромок, нанесення на поверхню шва активуючого флюсу і наступне зварювання по раніше виконаному шву з повним проплавленням кромок, який відрізняється тим, що активуючий флюс наносять після охолодження поверхні раніше виконаного шва нижче температури закипання флюсу 2 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що попереднє зварювання виконують з проплавленням на глибину, яка дорівнює 0,2-0,8 товщини зварюваних кромок Винахід відноситься до зварювального виробництва і може знайти застосування при виготовленні зварних конструкцій і виробів із високоміцних гартівних сталей Є спосіб зварювання в середовищі захисних газів металів і сплавів, яким передбачено попереднє нанесення на зварювані кромки вироба реагента (флюса) у вигляді ХІМІЧНО активних речовин, зокрема суспензії, яка складається із органічної леткої рідини і зависі дрібнозмелених порошків, переважно із етилового спирту і фтористих солей кальцію і магнію (авт свід СРСР №183305 від 17 06 66р) Недоліком способу є утворення в шві шлакових включень і порожнин внаслідок попадання флюсу в зазор поміж кромками виробу За прототип нашого винаходу прийнято спосіб зварювання металів і сплавів у середовищі захисних газів, який включає попереднє з мінімальним проплавленням кромок зварювання з лицевої сторони, нанесення на поверхню шва активуючого флюсу і наступне зварювання по раніше виконаному шву з повним проплавленням кромок (авт свід СРСР №563245 від ЗО 06 77р , опубл в БІ №24, 1977р) В основу винаходу покладено завдання поліпшення якості зварних з'єднань, зокрема із високоміцних гартівних сталей в способі зварювання металів і сплавів в середовищі захисних газів забезпеченням оптимальних глибини проплавлення попередньо виконаного шва і температури охолодження його для нанесення активуючого флюсу, що дозволяє запобігти утворенню в шві пор, шлакових включень, тріщин, покращити формування і підвищити механічні властивості зварного з'єднання Суть винаходу полягає в тому, що в способі зварювання металів і сплавів у середовищі захисних газів, який включає попереднє неповне проплавлення кромок, нанесення на поверхню шва активуючого флюсу і наступне повне проплавлення кромок по раніше виконаному шву, активуючий флюс наносять після охолодження поверхні раніше виконаного шва нижче температури кипіння флюсу Попереднє проплавлення виконують на глибину, яка дорівнює 0,2-0,8 товщини зварюваних кромок ВІДМІННІСТЬ винаходу від відомого способу полягає в заявлених температурно-часових умовах нанесення активуючого флюсу і глибині попереднього проплавлення металу без активуючого флюсу Нанесення активуючого флюсу після охолодження попередньо виконаного шва нижче температури вскипіння леткої складової флюсу дозволяє добитися рівномірного покриття їм поверхні При більших температурах це не досягається, що обумовлює нестабільність дугового процесу при наступному зварюванні, О ю 00 со ю ю 55385 нерівномірність проплавлення та погіршення якості зварного з'єднання Попереднє проплавлення без застосування активуючого флюсу на глибину, яка дорівнює 0,20,8 товщини зварюваних кромок, виключає попадання нанесуваного активуючого флюсу між кромками, запобігає утворенню в шві шлакових включень, пор та тріщин Зазор між торцями кромок зварного з'єднання з неповним проплавленням, виступаючи концентратором напруг, ІНІЦІЮЄ утворення тріщин в шві при наявності в його металі крихких структурних складових Тому при глибині проплавлення меншій за 0,2 товщини високоміцних гартівних сталей в крихкому малої товщини шві з великим концентратором напруг під дією напружень зварювання утворюються поздовжні тріщини Проплавлення при зварюванні без застосування активуючого флюсу на глибину більшу за 0,8 товщини кромок також підвищує схильність до тріщиноутворення і спричиняє погіршення механічних властивостей зварного з'єднання з причини надмірних збільшень ширини шва і тепловкладення в метал, огрубления структури та підвищення рівня напруг Застосування активуючого флюсу при наступному зварюванні спричиняє збільшення глибини і зменшення ширини проплавлення, що дозволяє зменшити погонну енергію зварювання і тепловкладення в метал, підвищити технологічну МІЦНІСТЬ, отримати поліпшені структуру і механічні властивості зварних з'єднань Запропонований спосіб дозволяє отримати добре сформовані шви відносно невеликої ширини Завдяки поліпшенню структури металу зварні з'єднання отримують підвищені технологічну МІЦНІСТЬ і механічні властивості Спосіб здійснюють таким чином Вироби збирають для зварювання встик 3 лицевої сторони проводять попереднє зварювання в середовищі захисних газів з неповним проплавленням на глибину, що дорівнює 0,2-0,8 товщини кромок Виконаний шов охолоджують до температур нижчих за температуру закипання активуючого флюсу, котрий являє собою суміш окислів, солей і летких складових у вигляді суспензії, пасти, олівця, аерозолі та ш , і який наносять на поверхню попередньо виконаного шва намазуванням, розпилюванням чи іншим способом Після випаровування летких складових нанесеного флюсу проводять наступне наскрізне проплавлення Найбільша ефективність здійснення способу досягається при зварюванні неплавким електродом в середовищі інертного газу Прикладом запропонованого способу є аргоно-дугове зварювання вольфрамовим електродом високоміцної хромкремніймарганцевої сталі товщиною 5=6мм Зварювання проводилось на установці АРК-1 при живленні від випрямляча ВСВУ-315 Зібрані без розроблення кромок стики попередньо зварювали з неповним проплавленням без застосування активуючого флюсу При заданих температурах охолодження Тох, які визначалися за допомогою контактної хромель-копелєвої термопари, на поверхню шва наносили пензелем тонкий шар активуючого флюсу у вигляді суспензії окислів з етиловим спиртом, який має температуру кипіння 78°С Після висихання нанесеного активуючого флюсу виконували наступне зварювання з наскрізним проплавленням, не заварюючи частину попередньо виконаного шва для визначення по поперечним макрошліфам глибини неповного проплавлення hi Зварювання проводили із швидкістю бм/год на струмах h=50-230A і Ь"210А при дотримання напруги на дузі 10-11В У таблиці наведено різні варіанти аргонодугового зварювання неплавким електродом із застосуванням активуючого флюсу До запропонованого способу відносяться варіанти 1, 4, 5, які забезпечують належну якість зварного з'єднання високоміцної сталі При здійсненні варіантів 2 і 3, які є позамежними і до яких належить прототип 3, спостерігається погіршення якості зварних з'єднань, і поставлене завдання не досягається 55385 Таблиця Параметри зварювання No№ пп Стабільність процесу Ні мм hi 5 1 3 0,5 40 Добра 2 -" -" 100 -" 3 1,0 0,17 ЗО Задовільна 4 1,3 0,22 60 -" 5 4,5 0,75 40 Добра І ох С Наступне зварювання з застосуванням активуючого Особливості флюсу нанесення Стабільність Формування Якість флюсу процесу шва зварного зварювання неповного з'єднання по флюсу проплавлення Рівномірне Добра Добра Добре Погане формування, нерівномірне Нерівномірне Погана -"проплав лення 3 Наявність затіканнями Є шлакові поздовжних Незадовільна в несу ціль вкраплення тріщин Попереднє зварювання без аісгивуючого флюсу НОСТІ Задовільне Збільшено ширину до 8мм Підписано до друку 05 05 2003 р Рівномірне Добра Добра -" Задовільна Добра Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24