Подкладка для формирования шва при электронно-лучевой сварке

ПОДКЛАДКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ШВА ПРИ ЭЛЕКТРОПНОЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ
Заявляемая полезная модель относится к области сварки плавлением и, в частности, к электронно-лучевой сварке и может быть использована при сварке соединений деталей большой толщины.
Известен способ электронно-лучевой сварки стыковых соединений на подкладке прямоугольного сечения с канавкой для формирования шва (Сборник «Электронно-лучевая сварка. 1974. МДНТП, С. 136.). Подкладка применяется для предотвраш,ения вытекания расплавленного металла сварочной ванны в процессе сварки. Сборку свариваемых кромок с подкладкой осуществляют на прихватках или с помощью прижимных приспособлений. После сварки подкладки удаляют механической обработкой.
Известна также подкладка для электронно-лучевой сварки стыковых соединений в виде бруса, толщина которого составляет 20% от толщины свариваемой детали (Сборник «Электронно-лучевая сварка. 1974. МДНТП. С. 130.). При электроннолучевой сварке подкладка необходима не только для предотвращения вытекания металла в процессе сварки, но и для выведения в нее корневых дефектов.
Одним из недостатков сварки на цельной подкладке в виде бруса или толстой пластины является больщая трудоемкость изготовления при наличии смещения свариваемых кромок. Для электроннолучевой сварки необходимо добиться плотного прилегания подкладки к свариваемым; кромкам. В противном случае, в образовавшуюся щель, возможен вынос металла и возникновение вследствие этого дефектного щва. Для обеспечения плотной подгонки на поверхности подкладки, обращенной к изделию, выполняют ступеньку, высота которой равна величине смещения кромок. На эту операцию обычно затрачивается большое количество времени, хотя
2003124Z33
МКЛ.В23К 15/00
необходимая точность обеспечивается не всегда. Вторым недостатком
является большой расход металла на изготовление подкладки, особенно в условиях крупносерийного производства, так как после сварки подкладку удаляют механической обработкой, что исключает ее повторное использование. Процесс удаления подкладок достаточно трудоемок и длителен.
Сущность заявляемой подкладки поясняется чертежами: на фиг.1 показана схема установки подкладки при сварке изделия со смещением кромок; на фиг,2 - макроструктура сварного соединения сплава 1420 на подкладке из листов сплава 1420 (корпус подкладки удален); на фиг.З формирование шва при ЭЛС изделий переменного сечения при использовании заявляемой подкладки.
На фиг.1 изображено сечение стыкового соединения деталей 1 со смещением кромок, собранного на технологической подкладке, содержащей корпус 2 и набор пластин 3. Пластины 3 плотно прижимаются друг к другу с помощью винтов 4. К свариваемым кромкам подкладку прижимают при помощи дополнительных струбцин, либо при помощи прихваток. С помощью винтов 5 осуществляют смещение пластин 3 относительно друг друга в плоскости, параллельной плоскости стыка. Это позволяет компенсировать смещение кромок с корневой стороны соединения и обеспечить плотное прилегание подкладки к свариваемым деталям.
Количество и толщину пластин 3 в подкладке выбирают в зависимости от конкретных условий ее применения. В случае, если необходимо обеспечить только быструю сборку стыка при наличии смещения кромок, применяют подкладку, состоящую из двух толстых пластин или брусков. Если же важно обеспечить экономию металла, то целесообразно подкладку составлять из пластин толщиной 0,5-1,5 мм. Так как шов при электроннолучевой сварке в корневой части имеет ширину 1,0-2,0 мм, то останутся приваренными к деталям только несколько центральных пластин (фиг.2). Остальные пластины после снятия струбцин или прихваток свободно
отделяются и могут быть использованы в составе подкладок вторично.
Несколько оставшихся пластин значительно легче удалить, чем массивную подкладку.
Заявляемая подкладка была опробована при сварке стыковых соединений штамповок из сплава 1420 толщиной 30 мм. При электроннолучевой сварке применяли подкладку, содержаш;ую корпус из сплава Д16Т и набор пластин из сплава 1420 высотой 8 мм. Толщина пластин выбирается в зависимости от ширины шва в корневой части соединения (табл.1), которая для данного случая составляет 2,2 мм.
Таблица 1
Заявляемая подкладка при сварке стыковых соединений позволяет в 2,0-2,3 раза повысить производительность изготовления деталей и съэкономить примерно 80% материала, используемого для изготовления подкладок.
Заявляемую подкладку можно использовать для управления химическим составом металла шва (за счет варьирования составом и количеством пластин) и для формирования шва при ЭЛС деталей переменного сложного сечения (фиг.З).