Способ оценки сварочно-технологических свойств порошковой проволоки

Способ оценки сварочно-технологических свойств порошковой проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1Q) П1) (su 4 В 23 К 35 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3742009/25-27 (22) 22.05.84 (46) 30.04.86. Бюл. 9 16 (71) Краматорский индустриальный институт (72) Л.M.Êóïëåâàöêèé и В.M.Êàðïåíêî (53) 621.791.042.3(088,8) (56) Походня И.К. и др. Сварка порошковой проволокой. Киев, "Наукова думка", 1972, с.32. (54) (5?) 1. СПОСОБ ОЦЕНКИ СВАРОЧНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОШКОВОЙ

ПРОВОЛОКИ трубчатого сечения, при котором о пригодности проволоки для производства требуемых работ судят по отставанию плавления сердечника проволоки от оболо .ки, для чего торец проволоки оплавляют в нижнем положении и измеряют длину выступающей части сердечника „, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности оценки прочности структурно"механических связей частиц в оболочке путем определения склонности к просыпанию частиц птихты, торец проволоки дополнительно оплавляют в потолочном положении, также измеряют длину выступающей части сердечника, а за критерий оценки принимают отношение п Н

> где E — длина выступающей части в потолочном положении;

Р„ — длина выступающей части в нижнем положении.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что,с целью повышения точности оценки в случае работы проволоки в условиях механических колебаний, торец в нижнем положении оплавляют с одновременным наложением механических колебаний в пределах звуковых частот, соответствующих реальным условиям работы проволоки, с амплитудой в пределах 1-6 средних размеров гранул шихты.

1227392

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при изготовлении или подборе порошковой проволоки трубчатого сечения . 5

Целью изобретения является повышение точности оценки прочности структурно-механических связей частиц в оболочке путем определения склонности к просыпанию частиц шихты. IO

Суть предложения сводится к тому, что о пригодности проволоки для производства требуемых работ судят по отставанию плавления сердечника проволоки от оболочки, а за критерий оцен-,15 н ки принимают отношение — Š—,тпе

И

Хд — длина выступающей части при оплавлении торца проволоки в потолочном положении; 7ц — длина выступа- 20 ющей части проволоки при оплавлении торца в нижнем положении.

В случае работы проволоки в условиях механических колебаний, например при вибронаплавке или сварке с колебаниями, оплавление торца в нижнем положении производят при.одновременном наложении механических колебаний в пределах звуковых частот, соответствующих реальнь|м условиям работы проволоки.

Неравномерность плавления сердечника наблюдается в виде отставания его плавления от оболочки и измеряет- З5 ся длиной выступающей части сердечника. При оплавлении торца проволоки сварочной дугой плавление шихты сердечника проходит следующим образом.

Вначале переходят в жидкое состояние легкоплавкие компоненты, затем жидкие фазы под действием капиллярных и адгезионных сил впитываются в сердечник и смачивают более тугоплавкие частицы шихты, увеличивая их нагрев за счет теплопроводности. Скорость плавления сердечника зависит от скорости распространения тепла вглубь сердечника. Толщина жидкой прослойки на поверхности выступающей части сердеч- 5О ника незначительна и близка к размеру дисперсности частиц. При сварке в нижнем положении сил смачивания оказывается недостаточном для компенсации сил тяжести и часть шихты про- 55

f сыпается в сварочную ванну, уменьшая длину выступающей части сердечника и засоряя наплавленный металл.

При проведении дополнительного оплавления сердечника в потолочном положении действие силы тяжести направлено в сторону, препятствующую просыпанию шихты,и длина выступающей части увеличивается. Таким образом, этот режим оплавления характеризуется отсутствием просыпания шихты и поэтому относительное изменение длины выступающей части при переходе от оплавления в потолочном положении к оплавлению в нижнем положении численно характеризует склонность порошковой проволоки неравномерности плавления шихты, вызванной ее просыпанием от действия силы тяжести.Чем больше значение выражения (Я„ — f.,) /

/2, тем больше эта склонность к неравномерности плавления.

При проведении реальных процессов, сварки и наплавки проволока в извест- ной степени подвержена действию механической тряски и вибрации, действию вибрации от вращающихся частей подающего механизма, устройств вращения и кантования изделия, работы вентиляторных устройств, сварочных преобразователей, а также при специальных пр.цессах,, напри.;-.ер при вибронаплавке

H:с. .варке с колебаниями. В этих условиях на торце проволоки появляются центробежные силы, которые способствуют увеличению просыпания шихты. Так для

7 слабауплотненных сердечников вибрация вызывает движение частиц шихты друг относительно друга. При этом происходит ослабление связей межлу частицами и образование воздушных прослоек

1 значительно снижающих силы внутреннего трения. Шихта пер::-ходит в состояние текучести внутри оболочки, иэменяя процессы легир-.íàí÷ÿ на ст- ди - . капли и ванны и увеличивая количестве. включений в металле шва.

Таким образом, налож. :;не:,. —. ;:.;::ических колебаний позв.:ляет имитировать реальные условия, возникающие при плавлении проволоки. Частоту ко лебаний выбирьют в .и.:спазоне звук.-ьых частот, т к как в практике эти ча:-:оты наиболее часто воздействуют проволоку и оказывают наибольшее влияние на просыпание. Частоты ниже

20 Гц и выше 20 кГц не оказывают saгного влияния на просыпание шихты. дптимальный диапазон амплитуд колебаний 1 — 6 значений р:-. мера дисперсности частиц шихты. Г еньшая амплиту3 12273 да не вызывает увеличение просыпания) а больший оказывает влияние на условия горения сварочной дуги и плавления проволоки, а также увеличивает разброс результатов измерений.

Пример. Проводили сравнительную оценку сварочно-технологических свойств порошковых проволок рутил-органического и карбонатно-флюоритного типа диаметром 2,8 и 3 мм. Оценивали 10 их склонность к просыпанию шихты при сварке в обычных условиях и при наличии вибрации. Оплавление проводили на сварочном аппарате А-874Н и питании дуги от выпрямителя ВДУ-504 на режимах: ток 250-320 А, напряжение

23 — 26 В. Средний размер дисперсности шихты для проволоки рутил-органического типа 0,15 мм, карбонатно-флюоритного типа — 0,1 мм.

Возбуждали дугу в нижнем и потолочном положениях сварки и после оплавления торцов измеряли длину, выступающей части сердечников 1„и 3„. Затем с помощью электромеханического преоб- 25 разователя в процессе охлаждения в нижнем положении сварки к торцам прикладывали механические колебания в пределах и за пределами частоты Е = 20—

20 кГц амплитудой а, равной 1 — б срединам размерам дисперсности шихты.

После измерений вычисляли значения критерия.

Оценку по известному способу проводили путем визуального наблюдения за процессом плавления выступающей части и фиксирования просыпания шихты в сварочную ванну.

{Предложенный способ имеет следующие преимущества перед известным:увеличивается точность и достоверность оценки, расширяются возможности способа,повышается избирательность прогнозирования просыпания, определяются требования к условиям сварки.

4 ° % + пособ Порошко- Результать, измерений

Критерии оценки

Химическая

Опыт

1„- Р аблюдаР„емое проыпание неоднородность, Х

1 Извест- Рутилный органическая

2,34

Есть

3,14

Нет

Карбонатнофлюоритная

3,6+0,2 3,8+0,2 0,053

3 Прадла- Рутилгаемый орга ничес кая

О, 1 3„4+0,5 3,8+0,2 О, 105

То ке ценки вая npof, а, волока

Гц ми

92 4

Сравнение точности оценок проводили по химической неоднородности наплавленного металла, определенной для

6 марганца по формуле V = — 100X, где V — коэффициент вариации Ь среднеквадратичное отклонение; Х— среднее значение концентрации элеменга.

Ц

Результаты измерений и расчетов приведены в таблице.

Иэ результатов опытов следует, что при оценке по известному способу большей склонностью к просыпанию обладает проволока рутил-органического типа. Другой информации оценка не несет.

По результатам предлагаемой оценки большую склонность к просыпанию имеет проволока карбонатно-флюоритного типа, при этом просыпание увеличивается при наличии вибрации частотой около 150 Гц (опыт 12) .

Действие вибрации эа диапазоном частот, указанных в описании изобретения (опыты 4,8, 10,14) незначительно и результаты измерений имеют большой разброс.

j Г а . 1 3 ) 2

Продолжение таблицы

Порошило-. Реаультаты вая пропособ

ЦЕН|(Я

1(ритерии опенки иа",Р- репин

Опыт р

f, рг

На блмдаеиое просьтаиие

О. 15 2»9+0.,2 З„,8+0„2 0,23

О-.Q» 1 3,, О, 0,.2 З,,ЫО,,2 0.,33 ОО("иц

3... О+0„2

I (1. -,-О .. .? »

22000

Уарбо»" патио,,,, -Я) „2 О,, 19 (дл(оо ритп;н

О, О: ?. 9:, » 3,?;-0-2 6, .2 j О

О;, .,).О. 2 3,, -0,2 0.43

t 0 (»»

20000

22000.Состанителн С.;(оло, Редактор (1.Циткина

1(одп

:, (СР и 4/5

Ужгород. а:,.-.оектняя, 4 и нь(i

7 !

1 !

-"-. якяз 2247 /1 4 гу1оеж- j QO (ВНИ4ПИ Госудаизстненного кое.н но делая инооретенj+j (i13035 Москьа, Ж-35„ Ря

Пронин одстненно--иолигра((ическое пред:., ..пт:;

Хииимеская неоднородность