Способ дуговой сварки плавящимся электродом

Способ дуговой сварки плавящимся электродом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПМВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, при котором элекГ ™ -- - .,,..,,.. , -| .; трод нагревают на участке его вылета, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного шла при сварке пульсирующей дугой путем исключения прерьтистости подачи электрода, нагрев электрода осуществляют синхронно с изменением мощности сварочной дуги в противофаэе с ней, при этом температуру нагрева устанавливают равной 0,5-4,0 температуры нагрева электрода сварочным током, а время периода пульсации нагрева берут в пределах времени теплоинерционности нагрева электрода. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

««З

РЕСПУБЛИК (19) (И) .!!бтра В 23 К 9 16. OCVQAPCTBEHHblA K0MHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ р в : -: -.

" "-" « и 42ll Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3653563/25-27 (22) 21.!0.83 (46) 07.07.85. Бюл. М 25 (72) Л.М.Куттлевацкий, В.М.Карпенко, С.А.Шоно и Г.Б.Билык (71) Краматорский индустриальный . институт (53) 621.791.753(088.8) (56) Вагнер Ф,A. Оборудование и способы сварки пульсирующей дугой.

M., "Энергия", 1980, с. 31-33.

Авторское свидетельство СССР

В 395200, кл. В 23 К 9/16, 1971. (54)(57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, при котором электрод нагревают на участке его вылета, отличающийся тем,что, с целью повышения качества сварного шва при сварке пульсирующей дугои путем исключения прерывистости подачи электрода, нагрев электрода осуществляют синхронно с изменением мощности сварочной дуги в противофазе с ней, при этом температуру нагрева устанавливают равной 0 5-4,0 температуры нагрева электрода сварочным током, а время периода пульсации нагрева берут в пределах -!О времени теплоинерционности нагрева электрода.

1165539 2

Изобретение относится к области дуговой сварки плавящимся электродом и может быть использовано во всех отраслях промышленности, где этот способ находит применение. 5

Целью изобретения является повышение качества сварного шва при сварке пульсирующей дугой путем исключения прерывистости подачи электрода.

Использование пульсирующего, т.е. изменяющегося с низкой частотой и . малой скоростью, принудительного нагрева электрода позволяет получить пульсацию скорости плавления электрода без изменения скорости подачи электрода. Для того, чтобы не происходило усреднения температуры соседних участков электрода, период пульсации нагрева выбран с учетом 2в теплоинерционности нагрева электрода.

Требуемый эффект дос тига ется, если период пульсации принудительного нагрева равен 4,-10 времени теплоинерционности нагрева электрода.

Если период пульсации меньше 4 времени теплоинерционности, то яроисходит усреднение температуры соседних учас тков электрода и скорос ть плавления электрода не изменяется. При пе- ЗО риоде пульсации нагрева больше 10 времени теплоинерционности ухудшаются процесс переноса капель в дуговом промежутке и качество сварного шва, Амплитуду изменения температуры нагрева выбирают равной 0,5-4,0 температур нагрева вылета электрода сварочным током для получения необходимого измеНения скорости плавления электрода. Если амплитуда меньше 0,5 4р температуры нагрева вылета электрода сварочным током, то.изменение скорости плавления электрода незначительно и требуемый эффект пульсации скорости плавления электрода не дос- 45 тигается. При амплитуде более 4 температур нагрева выпета электрода нарушается стабильность процесса и ухудшается качество сварного шва, Изменение температуры принудитель-g0 ного нагрева электрода выполняют в противофазе с изменением мощности дуги. Этим достигается постоянство длины дуги, так как увеличение ее длины, вызванное ростом мощности, у компенсируется соответствующим уменьшением длины дуги за счет понижения температуры нагрева электрода и соответственно уменьшением скорости его плавления.

Таким образом, длина дуги в процессе сварки изменяется незначитель— но, процесс горения дуги стабилизируетс», уменьшается газонасьппенность и количество пор í сварном шве, улучшается его качество.

Использование пульсирующего принудительного подогрева позволяет использовать оборудование с постоянной скоростью подачи электрода, что существенно упрощает реализацию способа, эксплуатацию оборудования и повышает надежность его работы.

Способ осуществляется следующим образом.

Пульсацию мощности дуги создают, например, за счет управления током намагничивания в независимой обмотке сварочного генератора. Для подачи электродной проволоки используют серийные механизмы подачи без переделки.

Пульсирующий принудительный нагрев выполняют на участке вылета ниже или вьпие токоподвода сварочного тока одним из следующих способов: электронагревом от отдельного источника питания, пламенным нагревом, ТВЧ, лучом лазера и т.п.

Пульсацию подогрева осуществляют путем изменения мощности источника подогрева с временем периода, превышающим в 4-10 раз время теплоинерционности материала электрода.

Пульсацию подогрева синхронизируют с изменением мощности дуги таким образом, чтобы моментам плавления участков электрода с максимальным значением температуры нагрева соответствовали минимальные значения мощности дуги и наоборот.

Для синхронизации может быть использована переменная составляющая пульсирующего сварочного тока или напряжения дуги. Для выбора амплитуды изменения принудительного нагрева предварительно измеряют или расчитьг вают температуру нагрева электрода джоулевым теплом:от прохождения сварочного тока. Таким же образом определяют время теплоинерционности нагрева электрода, Для большинства сварочных электродов оно находится в пределах 0,1-1 с.

Пример, Сварку пульсирующей дугой осуществляют при сварке само1165539

Количество на 100 мм шва, шт.

Температура принудительного нагрева электрода, С

Период пульсации нагрева

Содержание газов в сварном шве

Стабильность процесса.(К), Z (0), Z

3 5,1=0 875

0,032 0,045 4-5

0,025 0,041 2-3

0,023 0,039 2-3

0,036 0,050 5-6

0,4 ТВы =72-80

0 5 Твыв =90-!00

4,0 Твыл, =720 800

4,5 Твы =8!0 !00

Неудовлетворительная

Хорошая

4 1„=1

10 ц=2,5 и=2 75

Хорошая

Неудовлетворительная

Составитель А.Гаврилов

Редактор Л.Гратилло Техред O.Âàùèmèíà Корректор А.Обручар

Заказ 4268/15 Тираж .1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 защитной порошковой проволокой диаметром 3,0 мм на сварочном аппарате

АБС при питании дуги от сварочного генератора ПСО-500. Сваривают пластины Встык иэ СTGJIH Сте 3 ToJHIjHHQH

12 мм с V-образной разделкой кромок за один проход. Средний режим сварки: ток дуги 180-200 А, напряжение на дуге 22-24 В. Для данной порошковой проволоки температура нагрева на

Oг вылете 180-200 С и время теплоинерционности нагрева 0,22-0,25 с (с„) .

Пульсация мощности дуги создается за счет управления током намагничивания в независимой обмотке возбуждения сварочного генератора.

Пульсирующий принудительный нагрев порошковой проволоки производят на участке электрода, расположенном вьппе токоподвода сварочного тока, путем пропускания электрического тока от низковольтного трансформатора.

Температуру нагрева порошковой проволоки за период пульсации регулируют изменением тока подогрева тиpHcTopHbM регулятором.

Синхронизацию пульсации нагрева проволоки с пульсацией мощности дуги производят путем выделения переменной составляющей пульсирующего сварочного тока и подачей выделенного сигнала на управление тиристорного регулятора тока нагрева. При этом пульсацию температуры нагрева проволоки выполняют в противофазе с пуль10 сацией мощности сварочной дуги.

Качество сварных швов оценивают по количеству пор на 100 мм шва рентгеновским методом и по содержанию азота и кислорода в образцах, выре15 занных из сварных швов. Полученные результаты сведены в таблицу.

При сварке по предлагаемому способу уменьшается количество пор в сварном шве, что способствует повьппению

20- качества и срока службы сварных со- единений (таблица).

Упрощается также реализация предг лагаемого способа за счет исключения прерывистости подачи электродной про25 волоки и повьппается надежность способа сварки.