угол скоса и притупления кромок второй дета ли; c{.Q - общий базовый угол раз делки, выбираемый в за висимости от толщины свариваемых металлов и способа сварки; С.и С - объемная теплоемкость первого и второго мета ла, кал/см €, МДж/м L - скрытая теплота плавле ния первого и второго металла, кал/г, МДж/кг о„ - плотность первого и вт ( / X/ % рого металла, г/см, - температура плавления первого и второго мета ла, С, К, t Q - температура первого и второго металла перед сваркой, С, К. При осуществлении способа для по шения качества сварного соединения на кромку более тугоплавкого металл целесообразно нанести (сваркой - па кой, алитированием, горячим погруже нием и т.д.) тонкий слой металла с меньшей температурой плавления или, если металлы не растворимы друг в друге, промежуточный слой третьего металла, образующего с ними раствор Кроме того, если свариваемые металлы значительно различаются по теплопроводности полезно перед сваркой подогревать кромку детали из металла с большим коэффициентом теплопроводности. На чертеже приведены схема, иллюстрирующая предлагаемый способ. При многослойной сварке (за исклю-. чением нижнего корневого слоя) производят поперечные движения электрода 3 и присадочного прутка относительно биссекторной плоскости Ц, скорость которых берут больше со стороны металла с меньшей величиной энтальпии при температуре плавления, т.е. с меньшей величиной выражения C(J-tJ- + fL, Кроме того, скорость поперечного движения электрода повышают по мере приближения дуги к той и другой кромке. Так, например, для траектории авс скорость движения электрода V должна удовлетворять неравенству. Выбор углов скоса кромок дета )пей о1.и о(в соответствии с соотношениями (З) и (k) обеспечивает равномерность оплавления этих кромок. При этом общий тепловой поток дуги N распределяется на составляющие тепловые потоки Nj NSino(.M NSinc.. вводимые через кромки деталей 1 и 2, таким образом, что потоки N2 пропорциональны количествам тепла, необходимым для нагрева единицы объема первого и, соответственно, второго металла до температур плавления Т и Т и последующего расплавления металлов. Выбор величины притупления кромок деталей S и S/z в соответствии с соотношениями (5) и (6) предотвращает появление прожогов в корне шва со стороны металла с низкой температурой плавления и одновременно позволяет увеличить диаметр электрода и силу сварочного тока при выполнении корневого шва. Наконец, изменение скорости поперечного движения электрода в соответствии с неравенством V Vg позволяет осуществлять многослойную сварку на повышенной силе тока и обеспечить равномерное оплавление кромок изделий без появления подрезов и других дефектов. Повышение силы сварочного тока совместно с уменьшением площади сечения разделки кромок позволяет уменьшить расход электродного (присадоч-. ного) металла, число проходов при многослойной сварке и существенно у.ве личить производительность по сравнени со сваркой по известному способу. Пример. Проводят аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром 4 мм детали 1 из малоуглеродистой стали В Ст.Зсп. и детали 2 из алюминия встык при тол щине листов сГ 15 мм. В качестве присадочного металла используют проволоку из алюминия диаметром мм по ГОСТ 7871-75. Разделку кромок листов производят несимметрично. При этом в соответствии с соотношениями (З) и (4) угол скоса кромки стально го листа принимают по расчету равным ot 47,6 а угол скоса кромки о{ 12,+ алюминиевого листа о(.„ 12,. Данны использованные;; при расчете,приведены в табл. 1. Общий базовый угол разделки кромок принимают равнымо( 60°. В соответствии с соотношением (6) притупление кромки стального листа 5. 2 мм. а притупление кромки алюминиевого листа рассчитывают по форНуле (5) и получают, 6,9 мм. На кромку стального листа горячим погружением (алитирование) наносят, тонкий слой алюминия,а кромку и край ал миниевого листа непосредственно перед сваркой подогревают до 200 С для уменьшения влияния различия свариваемых листов по степени теплопроводности. Сварку производят многослойно (за 6 - Э проходов) на переменном то силой 120-300 А. Сварку корневого слоя проводят на токе, сниженном до 120-150 А и начинают с выступающей части притупления кромки детали 2 мз алюминия, затем оплавляют притупление кромки детали 1 из стали При этом торцы электрода 3 и присадо ного прутка помещают в плоскости, проходящей через биссектрису t угла разделки кромок и продольную осевую линию шва. Наложение второго слоя производят аналогичным образом, но с /величением силы Toka до 180-220 А. Последующие слои, начиная с треть. го, ВЫПОЛНЯЮТ поперечными движениями электрода и присадочного прутка, скорость которых увеличивают по мере приближения дуги к той и другой кром ке изделий, и в то же время любых симметричных положений дуги относи-, тельно биссектрисы. Скорость всег8 38 да больше со стороны металла с меньшей величиной энтальпии при температуре плавления. При этом силу тока увеличивают до 250 - 300 А. С целью получения сравнительных данных параллельно проводят аргонодуговую сварку известным способом однотипных деталей из стали и алюминия той же толщины. При этом в соответствии с известным способом величину углов скоса кромок деталей определяют по соотношениям (1) и (2) и принимают равной для стального листа о/ 8° и для алюминиевого листа о( 52, при той же величине общего базового угла oto 60. Притупление кромок, а также предварительный подогрев кромки детали из алюминия в соответствии с технологией известного способа, не производят. Сварку корневого второго слоя выполняют электродом (и присадочным прутком), помещенным в биссекторной плоскости, а сварку последующих слоев (9-13 проходов) выполняют поперечными колебаниями электродов относительно этой плоскости при постоянной скорости движения электрода во всех точках его траектории. Для уменьшения количества подрезов на кромках и прожогов в корне шва силу сварочного тока снижают на 10-15% по сравнению со сваркой по предлагаемому способу. Данные сравнительных испытаний сведены в табл. 1 и 2, причем в табл. 1 приведены теплофизические свойства свариваемых металлов, в табл. 2 - характеристика и параметры способов сварки. Как видно из табл.2, при использовании предлагаемого способа площадь сечения разделки и объем наплавляемого металла уменьшаются на 37,6, что позволяет снизить расход присадочного (электродного) металла, сократить число проходов при многослойной сварке и соответственно повысить ее производительность. Доля тепловложения в кромку алюминиевой детали с низкой температурой плавления и высоким коэффициентом теплопроводности уменьшается с 90,10, при использовании известного способа до 4,51 (без учета предварительного подогрева), что уменьшает потери тепла, связанные 9BЭ7 33Ю с теплопроводностью и одновременно на 10-15% соответственно повысить снижает вероятность появления подре- производительность сварки и одноврезов, прожогов и проплавлений со сто- менно избежать образования подрезов роны детали с низкой температурой на кромках деталей. Увеличение велиплавления. Регулирование скорости s чины притупления на кромке более легг поперечного движения электрода позвог коплавкой детали устраняет прожоги ляет увеличить силу сварочного тока и проплавления в корне сварного шва. Свойства и размерность Температура плавления, С 1500 Коэффициент теплопроводности, кал/см.с.С0,1 Вт/м-Кk},7 Объемная теплоемкость, кал/с(°С1,2 МДж/м К5 Скрытая теплота плавления кал/гб5 МДж/кг 0,272 Плотность, г/см7,9 Энтальпия при температуре -плавления, кал/см2300 МДж/см 9,6-10 Таблица 1 Деталь 1 Деталь 2 (сталь.Ст. 3) (алюминий) Таблица 2 92, 0,387 2,7 2,8-10"/>SU897433A1 - Способ сварки разнородных металлов плавлением - Яндекс.Патенты