Спосіб виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом з використанням заглиблених технологічних отворів

Реферат: Спосіб виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом з використанням заглиблених технологічних отворів містить формування зварного шва між пластиною підкладки та плакувальною пластиною біметалу за участю металу плавкого електрода, причому пластини тимчасово скріплюють між собою та в місцях подальшого зварювання в пластинах біметалу свердлять технологічні отвори діаметром, більшим діаметра електрода для зварки, причому в пластині підкладки - крізні, а в плакувальній пластині - глухі, та через технологічні отвори пластини біметалу зварюють між собою. UA 102030 U (12) UA 102030 U UA 102030 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до виготовлення біметалічних матеріалів за допомогою методу електродугового зварювання та може бути використана для отримання біметалів за допомогою механічного свердління його пластин та їх зчеплення між собою електродуговим зварюванням плавким електродом. Одним із відомих способів для отримання біметалів є технологія, в основі якої лежить нанесення розплавленого металу на робочу поверхню виробу методом електрошлакової наплавки. При цьому оплавлення основного і розплавлення присадного металів відбувається за рахунок тепла, що виділяється в шлаковій ванні при протіканні через неї електричного струму [1]. Цей спосіб забезпечує рівномірність товщини і хімічного складу наплавленого плакувального шару, підвищення якості поверхні біметалічного зливка при збереженні високої міцності з'єднання шарів біметалу. Проте при цьому способі спостерігається утворення кристалізаційних тріщин і інших дефектів в самому плакувальному шарі і на його поверхні. Найбільш близьким за технічною суттю до технічного рішення, що заявляється, є спосіб виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом, при якому електрод підводять до зварюваних пластин до запалення дуги і, підтримуючи горіння дуги в необхідних межах, формують зварний шов за участю металу плавкого електрода [2]. Цей спосіб відрізняється хорошою контрольованістю зварювального шва, малими капітальними витратами. Проте його застосування для виготовлення біметалів проблематичне із-за не можливості виконування з'єднання внутрішніх поверхонь пластин біметалу, а зварювання по контуру пластин не дає потрібної міцності їх зчеплення і виникає висока вірогідність відокремлення пластин одна від одної в процесі експлуатації біметалу. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом, у якому відсутнє псування якості лицьової поверхні плакувальної пластини та забезпечується достатньо високий рівень міцності зчеплення пластин біметалу, щоб унеможливити відокремлення плакувальної пластини від пластини підкладки в процесі подальшого використання біметалу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом з використанням заглиблених технологічних отворів, що включає формування зварного шва між пластиною підкладки та плакувальною пластиною біметалу за участю металу плавкого електрода, згідно з пропонованою корисною моделлю, новим є те, що пластини тимчасово скріплюють між собою та в місцях подальшого зварювання в пластинах біметалу свердлять технологічні отвори діаметром, більшим діаметра електрода для зварки, причому в пластині підкладки - крізні, а в плакувальній пластині - глухі, та через технологічні отвори пластини біметалу зварюють між собою. Таким чином, спосіб стає придатним для забезпечення необхідної міцності зчеплення пластин біметалу при відсутності псування лицьової поверхні плакувальної пластини. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - варіанти нанесення технологічних отворів в пластинах біметалу в місцях подальшого зварювання (вид на пластину підкладки); на Фіг. 2, а - процес формування зварювальної ванни та зварювальний шов при повному заповненні технологічного отвору; на Фіг. 2, б - зварювальний шов при частковому заповненні технологічного отвору та заглушка для отвору. Спосіб реалізується таким чином. Пластину підкладки 1 встановлюють на плакувальну пластину 2 та попередньо закріпляють на ній, наприклад спеціальними затискачами або струбцинами. В скріплених пластинах біметалу 1 та 2 завдяки попередній розмітці або використанню шаблонів в місцях подальшого зварювання зі сторони пластини підкладки 1 виконуються технологічні отвори (Фіг.1), причому в пластині підкладки - крізні 3, а в плакувальній пластині - глухі 4 (Фіг. 2, а). Діаметр технологічного отвору підбирають декілька більшим діаметра електрода 5 з обмазкою 6 так, щоб останній вільно заходив в отвір 3. Крім цього між електродом з обмазкою і стінками отвору повинен залишатися простір для виходу парів та газів, супроводжуючих процес зварювання. При цьому треба враховувати, що процес зварювання потрібно виконувати в порівняно вузькому отворі, що потребує певної кваліфікації зварювальника. З іншої сторони, діаметр отвору не повинен бути дуже великим, щоб забезпечити не надмірну витрату електродів. Як правило, діаметр технологічного отвору на 30…50 % виконують більшим діаметра електрода з обмазкою. Кількість та спосіб розміщення отворів на пластинах біметалу можуть бути вибрані, виходячи із потреб міцності з'єднання цих пластин, і це можна визначити в результаті експериментів. 1 UA 102030 U 5 10 15 20 25 Глибина некрізної частини 4 технологічного отвору в плакувальній пластині 2 має бути такою, щоб цей отвір не підходив досить близько до лицьової сторони плакувальної пластини. Як правило, глибина цього отвору може складати 25…30 % товщини пластини 2. Для здійснення зварювання електрод 5 встановлюють в черговий технологічний отвір (див. Фіг. 2, а). Після початку електродугової зварки настає плавлення дна некрізної частини 4 технологічного отвору та бокових сторін цього отвору в плакувальній пластині 2. Цей розплав змішується з розплавленим металом плавкого електрода 5, та відбувається утворення чергової зварної ванни 7. Поступово процес зварювання переходить в крізну частину 3 в пластині підкладки 1 і може продовжуватися, поки ванна зварювання не заповнить весь технологічний отвір. Після охолодження та кристалізації зварної ванни отримуємо зварний шов 8 між пластинами біметалу 1 та 2 (див. Фіг. 2, а). Загальна ж кількість зварних швів і забезпечить високий рівень міцності зчеплення пластин біметалу. Виступаючі над поверхнею пластини підкладки 1 напливи металу зварного шва бажано видалити (наприклад зішліфувати урівень з поверхнею цієї пластини). При зчепленні пластин біметалу значної товщини для економії електродів зварним швом можна заповнити лише частину крізної частини 3 технологічного отвору в пластині підкладки 1. Тоді в незаповнені частини отворів 3 в рівень з поверхнею пластини 1 можуть бути запресовані заглушки 9 (Фіг. 2, б). Пропонований спосіб виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом з використанням заглиблених технологічних отворів істотно розширює можливості свого застосування за рахунок спрощення і здешевлення технології, забезпечення заздалегідь потрібних властивостей поверхні плакувальної пластини біметалу та досягнення високого рівня міцності зчеплення шарів біметалу, що забезпечує низьку вірогідність його руйнування в процесі експлуатації. 1. Патент РФ № 2193071, кл. С22В 9/20; заявл. 05.06.2000; опубл. 20.11.2002. 2. Сварка в машиностроении / Под ред. Н.А.Ольшанского. - М.: Машиностроение, 1978. - Т. 1. - С.144-151. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб виготовлення біметалів електродуговим зварюванням плавким електродом з використанням заглиблених технологічних отворів, що містить формування зварного шва між пластиною підкладки та плакувальною пластиною біметалу за участю металу плавкого електрода, який відрізняється тим, що пластини тимчасово скріплюють між собою та в місцях подальшого зварювання в пластинах біметалу свердлять технологічні отвори діаметром, більшим діаметра електрода для зварки, причому в пластині підкладки - крізні, а в плакувальній пластині - глухі, та через технологічні отвори пластини біметалу зварюють між собою. 2 UA 102030 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3