Способ дуговой сварки плавящимся электродом

Способ дуговой сварки плавящимся электродом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ДУГОВОЙ CBAPICH ПЛ ВЯЩНКСЯ ЭЛЕКТРОДОМ соединений с узкой разделкой нержавекяцих сталей, преимущественно типа 18-8, при котором в качестве запдатной среды используют смесь Аг 4- 3-5% 02, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности сварки и качества сварных швов путем сокращения количества проходов и предотвращения появления кристаллизационных трещин в корне шва, с момента стабилизации горения дуги и установления струйного переноса расплавленного металла плавящегося электрода скорость подачи плавящегося электрода увеличивают в 3-3,5 раза и одновременно нала-з гают на дугу аксиальное импульсное реверсируемое магнитное поле с индукцией 8-15 млТ и интервалом реверсирования 0,02-0,24 с. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)УБЛИН

093 (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ,. ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (211 3456299/25-27 (22) 23. 06. 82 (46) 07.01. 84. Бюл. Р 1 (7 ) В. П.Игумнов, С. Н.Мальцев и tO.Д.Коньков

- (53) 621 ° 791. 75 (088. 8) (56) 1. Патент Великобритании

9 1500251, кл. В 3 К, 08.02.78. .2. Бурашенко И.A. и др. Обосно-вание температуры подогрева при сварке хромоникельмолибденванадиевых сталей мартенситного класса. - "As- ° томатическая сварка",.1981, 9 11, с. 16 (прототип ) (54)(57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ соединений с узкой разделкой нержавеющих сталей, преимущественно типа 18-8, при кото3(59 В 23 К 9/08; В 23 К 9/16 ром в качестве защитной среды используют смесь Ar + 3-5В 02, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности сварки и качества сварных швов путем сокращения количества проходов и предотвращения появления кристаллизационных трещин в корне шва, с момента стабилизации горения ду- ги и установления струйного переноса расплавленного металла плавящегося электрода скорость пода чи плавящегося электрода увеличивают в 3-3,5 раза и одновременно нала-. гают на дугу аксиальное импульсное реверсируемое магнитное поле с ин- дукцией 8-15 млТ и интервалом ревер- Е

Ф сирования 0,02-0,24 с.

1065119

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к сварке плавящимся электродом, преимущественно из сталей типа 18-8 соединений, собранных с узким зазором.

Известен способ сварки в смеси 5 газов (Ar + 5,0% 02), при котором процесс ведут на следукших режимах: ток сварки 3rq - =300-1500 A- диаметр электрода 3-6,4 мм; скорость сварки

300-1500 мм/мин; расход газа 50 — 10

200 л/мин (1g.

Недостатком укаэанного способа является большая вероятность охрупчивания и локальных разрушений метал-. ла вследствие значительного перегре- )5 ва при сварке н зашитном газе на больших токах, а также большой расход защитного газа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сварки плавящимся электродом в смеси защитных газов

Ar + 3-5,0Ъ 02 соединений с узкой глубокой разделкой иэ нержавеющих сталей (.2 >

Недостатком д; нного способа является невысокая производительность, так как для сварки металлов больших толщин необходим многопроходныи процесс, требующий значительных затрат времени, Кроме того, многократное термическое воздействие при многопроходной сварке нежелательно иэ-за охрупчивания металла шна, а узкая и вытянутая форма сечения шва при сварке с узкой разделкой создает неблагоприятные условия для кристал- З5 лизации металла шва, так как в результате ограниченного теплоотьода от основания сварочной ванны столбчатые кристаллиты растут навстречу друг другу, что приводит к появле- gQ нию кристаллиэационных трещин.

Целью изобретения является повышение производительности сварки и качества сварных швов путем сокрашения количества проходов и предотвращения появления кристаллизационных трещин в корне шва.

Цель достигается тем,что согласно способу дуговой сварки плавящимся электродом соединений с узкой разделкой нержавеющих сталей,преимущественно типа 18-8, при котором в качестве защитной среды используют смесь

Ar + 3-5В 02 с,момента стабилизации горения дуги и установления струйного переноса расплавленного металла плавящегося электрода ско рость подачи плавящегося электрода увеличивают в 3-3,5 раза и одновременно налагают на дугу аксиальное импульсное реверсируемое магнитное 60 поле с индукцией 8-15 млТ и интервалом реверсирования 0,02-0,24 с.

При содержании кислорода s аргоне менее 3В не обеспечивается достаточно полный вывод водорода иэ аусте-65 нитного шва, что приводит к усиленному порообраэоьанию и снижению качества шьа, при увеличении содержания кислорода в аргоне более 5% возрастает опасность поражения швов трещинами вниду окисления ферритизаторов и возможной аустенизации структуры шна.

Так как процесс сварки начинают на скорости подачи проволоки, достаточной для образования струйного переноса металла проволоки на основной металл (200 м/ч ), а после возбуждения дуги с момента ее стабилизации и установления струйного переноса расплавленного металла плавящегося электрода (этот период длится

3-5 с после зажигания дуги ) скорость подачи проволоки увеличивают в 3

3 5 раза, то струя расплавленного металла давит на предварительно разогретый основной металл, и дуга погружается н ванну расплавленного металла. При этом имеет место эффект

"замочной скважины" и резкое увеличение глубины проплавления (в 1,52 раза по сравнению со способом-прототипом ).

Это поз ноляет сократить количество проходов сварки, т.е. повысить производительность процесса сварки и сопутстнуюших им термических циклон, воздействующих на ранее сваренные шьы и прилегаюшук зону термического влияния.

Интервал увеличения скорости подачи плавящегося электрода (в 33,5 раза ) определен экспериментально.

При увеличении скорости подачи меньше, чем в 3 раза не наблюдается эффекта погружения дуги, а при увеличении скорости подачи больше, чем в 3,5 раза резко возрастает сварочный ток, что приводит к перегреву основного металла.

Боздействуя на дугу через 3-5 с после нозбуждения дуги (т.е. сонместно с увеличением скорости подачи проьолоки ) управляюшим реверсируюшим магнитным полем с индукцией 815 млТ и интервалом ренерсиронания

0,02-0,24 с, обеспечивают перемешивание расплава сварочной ванны и, следовательно, интенсивный теплоотвод от основания сварочной ванны, измельчение кристаллитов и их ориентацию н одном направлении.

Указанные диапазоны напряженности и интервалов ренерсиронания аксиального магнитного поля определены экспериментально.

Эти диапазоны индукции и интервалон реверсирования магнитного поля обеспечивают оптимальную форму про" вара на повышенных скоростях подачи проволоки (коэффициент форм шна (К - 3-4 ).

1065119

Составитель Г. Квартальнова

Редактор A. Гулько Техред С.Мигунова

КорректорА. Повх

Заказ 10966/13 Тираж 1042

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При использовании магнитного поля с индукцией меньшей 8 млТ и интервалом реверсирования меньше 0,02 с не обеспечивается необходимый интенсивный отвод тепла от основания сварочной. ванны,. а при использовании магнитного поля с индукцией выше 15 млТ и интервалом реверсирования более 0,24 с наблюдается черезмерное вращение расплавленного металла в сварочной ванне, приводящее к выилескам металла (его разбрызгиванию, и к нарушению струйного переноса металла.

При значениях индукции магнитного поля 8-15 млТ сварные соединения характеризуются лучшими механическими свойствами по сравнению со сварными соединениями, получаемыми при сварке беэ электромагнитного перемешивания.

Пример. Сваривают пластины из стали 08Х18Н10Т толшиной 10 мм проволокой 08Х19Н10Г2Б ф 1,6 мм в смеси газов Аг + 5% 02 на следующем режиме.

Зажигание дуги: ток сварки 250 А,. напряжение дуги 26 В, скорость сварки 35 м/ч, скорость подачи проволоки 250 м/ч; через 5 с после эажигания дуги: ток сварки 380 A напряжение дуги 30 В, скорость сварки

35 м/ч, скорость подачи проволоки

860 м/ч.

Одновременно на дугу воздействуют магнитным полем с индукцией

12 млТ, интервалом реверсирования

0,02 с.

Результаты механических и метал« лографических испытаний покаэывакт, 10 что сварка образцов по предлагаемому способу имеет наибольшую производительность — металл толщиной 10 мм сваривается за один проход вместо трех проходов (без магнитного поля

15 или без увеличения скорости сварки ).

Форма провара швов наиболее бла" гоприятна с точки зрения предотвращения появления кристаллизационных трещин (коэффициент формю шва К =.

3-4 .

По сравнению с базовым объектом в предлагаемом способе обеспечивается повышение качества и производительности сварки за счет уменьшения количества проходов и сопутствующих им термических циклов нагрева, а также уменьшается вероятность появления коисталлизационных трещин.