способ сварки

Формула изобретения

1. Способ сварки, включающий двустороннее одновременное проплавление противоположных сторон стыка с образованием общей сварочной ванны, подачу электронного луча для проплавления стыка, отличающийся тем, что электронным лучом проплавляют стык с одной стороны, а с его противоположной стороны проплавление осуществляют посредством дугового разряда в вакууме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дуговой разряд в вакууме формируют посредством горелки с полым катодом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сварки плавлением и может быть использовано в машиностроении для производства сварных конструкций.

Известен способ электронно-лучевой двусторонней последовательной сварки [1].

Недостатком известного способа является то, что он достаточно трудоемок, приводит к внесению корневых дефектов в несущую часть шва и оказывает дополнительное термическое воздействие на основной металл. Кроме того, при сварке кольцевых стыков размеры и конструкция изделия должны определять возможность размещения электронно-лучевой пушки с обратной стороны стыка. Это в значительной мере ограничивает область его применения.

Наиболее близким техническим решением является способ электронно- лучевой двусторонней сварки, включающий одновременное проплавление двумя электронными пушками противоположных сторон стыка с образованием общей сварочной ванны [2]. При этом пучки направляются под углом друг к другу.

Недостатком известного способа является то, что он имеет ограниченное применение для сварки кольцевых и продольных стыков труб малых диаметров, "многоэтажных" стыков и т.п. Конструкция изделий и вакуумной камеры в данном случае должны обеспечивать возможность установки двух электронно-лучевых пушек с лицевой и обратной сторон стыка. Это связано со значительными сложностями в аппаратном плане, что накладывает значительные ограничения на его применение.

Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей сварки.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном способе сварки, включающем двустороннее одновременное проплавление противоположных сторон стыка с образованием общей сварочной ванны и подачу электронного луча для проплавления стыка, электронным лучом стык проплавляют с одной стороны, а с его противоположной стороны проплавление осуществляют посредством дугового разряда в вакууме.

Кроме того, дуговой разряд в вакууме формируют посредством горелки с полым катодом.

На чертеже представлено устройство, позволяющее осуществить предлагаемый способ.

Устройство содержит стол 1, механизм 2 перемещения, образец 3 для сварки. С лицевой стороны стыка расположена электронно-лучевая пушка 4, а с обратной - горелка 5 для дуговой сварки с полым катодом.

Устройство работает следующим образом.

Электронный пучок направляют в плоскость стыка и одновременно возбуждают дуговой разряд, перемещают образец и проводят сварку. Взаимное расположение электронно-лучевой пушки 4 и горелки 5 выбирают таким, чтобы при полном проплавлении стыка двумя источниками теплоты формировалась общая сварочная ванна. Угол наклона оси горелки 5 к плоскости образца 3 может изменяться в широких пределах и его выбирают из условий технологии сварки. Дуговой разряд формируется горелкой с полым катодом, который обеспечивает большую разрывную длину дуги (до 70 мм), высокую плотность мощности, уступающую только лучевым способам сварки, высокий эффективный КПД (выше 80%). При этом ток дугового разряда с полым катодом практически не зависит от тока электронного пучка. Качество швов, выполненных дуговым разрядом с полым катодом в вакууме, достаточно высокое и не хуже, чем при электронно-лучевой сварке. Однако горелки с полым катодом по сравнению с электронно-лучевыми пушками достаточно компактны (длина 50 - 70 мм, диаметр 15-20 мм). Поэтому они могут располагаться с обратной стороны шва в весьма ограниченных объемах, и в связи с этим при одновременной двусторонней сварке электронным лучом и дуговым разрядом качество сварных соединений не ниже, чем при одновременной двусторонней электронно-лучевой сварке, а номенклатура изделий, подлежащих сварке, может быть гораздо шире. Таким образом, предложенный способ расширяет технологические возможности сварки.