Способ определения устойчивости сварочной дуги

Способ определения устойчивости сварочной дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 В 23 К 9/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

: Н ASTOPCNOMV СВИЦЕТИЛЬСТВУ

Ьа Ь йВ «Ъ» °

Ь„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3842986/25-27 (22) 15. 01. 85 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.С. Виноградов, Л.И..Куплевацкий и В.М. Карпенко (53) 621. 791. 75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 998041, кл. В 23 К 9/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1133056, кл. В 23 K 9/10, 1983. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СВАРОЧНОЙ ДУГИ, при котором возбуждают и поддерживают дугу между электродом и вращающейся в горизонтальной плоскости со скоростью сварки пластиной, в которой со стороны электрода выполнен паз переменной ширины, измеряют предельную ширину паза, при которой происходит обрыв дуги, и устанавливают критерий оценки устойчивости дуги, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности оценки и расширения области использования способа путем . определения устойчивости горения сварочной дуги при ее отклонении и неравномерности плавления электрода в npol цессе сварки, дополнительно пластину вращают в вертикальной плоскости, электрод устанавливают в горизонтальном положении, а между пластиной и электродом образуют угол в пределах о

5 — 10 и производят повторное возбуждение дуги, а критерий устойчнвости дуги при ее отклонении устанавливают из соотношения где Ь вЂ” предельная ширина паза на

s пластине, вращающейся в вертикальной плоскости, мм; Я

Ь, — предельная ширина паза на пластине, вращающейся в горизонтальной плоскости,мм.

12341

Изобретение относится к способам определения сварочно-технологических свойств сварочных материалов, в частности устойчивости сварочной дуги, и может быть использовано при выборе и разработке материалов, а также технологии сварки и иаплавки плавящимся и неплавящимся электродом в различных отраслях промышленности и стро" ительства. 1Î

Цель изобретения - повышение точности оценки и расширение. области использования способа путем определения устойчивости горения сварочной дуги при ее отклонении в процессе сварки, а также дри наличии неравномерности плавления электрода.

Для определения устойчивости сварочной дуги в пластине выполняют пазпеременной ширины и вращают ее в го- эо ризонтальной плоскости с окружной скоростью, равной скорости сварки, электрод устанавливают вертикально над пластиной, после чего возбуждают дугу и поддерживают ее горвние до об- gS рыва, измеряют предельную ширину паза, при которой происходит обрыв дуги, и устанавлйвают критерий оценки устойчивости дуги, затем дополнительно пластину вращают в вертикальной . плоскости, электрод устанавливают

B горизонтальное положение, между пластиной и электродом образуют угол в пределах 5-10, производят повторное возбуждение дуги, а критерий устойчивости дуги при ее отклонении устанавливают из соотношения

Ьа Ь и

Ь„ где Ь вЂ” предельная ширина паза на пластине, вращающейся в вертикальной плоскости, мм;

Ь, — предельная ширина паза на пластине, вращающейся в горизонтальной плоскости, мм. 4

Условия ионизации дугового промежутка зависят от положения столба дуги относительно оси электрода, что вызвано различиями температуры электрода до.сечению, концентрации и сос- Зо тава ионизированных газов и плазменных потоков, интенсивности и направления электромагнитных составляющих дуги и электрода. Кроме того, дри плавлении сварочных материалов, име- SS ющих неоднородность состава и физических свойств в поперечном сечении, например покрытых электродов, порошоо

3 ковьж проволок и лент, активированньж электродов, наблюдается неравномерность их плавления в торцовой части. В этом случае пространственное положение столба цуги относительно оси электрода изменяет долю участия составляющих электрода в ионизации дугового промежутка. Так, например, при сварке порошковой проволокой в нижнем положении, т. е. при вертикально установленной проволоке и горизонтальной пластине, столб дуги располагается параллельно оси электрода вдоль выступающей из оболочки нерасплавившейся части сердечника. В результате контакта дуги с шихтой сердечника столб дуги в максимальной степени насыпается продуктами диссоциации компонентов шихты, что определяет их основную роль в установлении устойчивости дугового разряда.

При сварке н наплавке, например, в угол, узкую разделку, по кромкам деталей, в условиях действия магнитного дутья столб дуги смещается от оси электрода. В этом случае доля участия шихты сердечника в иониэации дугового промежутка снижаегся. В зависимости от ионизирующих свойств шихты устойчивость дуги повышается или донижается. В последнем случае наблюдается обрыв дуги,что нарушает стабильность процесса и ухудшает качество сварки.

Иинимальное участие шихты в ионизации дуги достигается при горизонтально расположенной проволоке и вертикальной пластине при условии минимального угла между ними за счет того, что столб дуги становится перпендикулярным оси проволоки и не контактирует с шихтой сердечника. Вертикальное положение пластины обусловливает уменьшение просыпания шихты в дуговой промежуток, что повьпнает точность определения устойчивости.

Образование угла 5-10 . между электродом и пластиной необходимо для предупреждения замыкания боковой поверхности электрода с поверхностью пластины и расширений пределов измерений в сторону меньших значений.

При угле меньшем 5 нарушается ста- . бильность процесса сварки, а при большем 10 снижается точность одределения устойчивости дуги из-за уменьшения угла между столбом дуги и осью электрода. з 1234100 ф

Таким образом, при возбуждении и сердечника деионизируют дуговой прогорении дуги между вертикально уста- межуток, а при использовании покрыновленньм электродом и вращающейся тых электродов. — компоненты обмазки в горизонтальной плоскости пластиной,. способствуют ионизации дугового проа также между горизонтально установ- межутка. ленным электродом и вращающейся в Пример. Определяли устойчивертикальной плоскости пластиной вость горения. дуги порошковых,провосоздаются два критических условия лок ПП-Р4И6Ф2-0 и ПП-Р18Ф2-0 диаметустойчивости дуги. Различие устойчи- ром 3,0 мм с целью выбора прЬволоки, вости для. этих двух условий является 10 обеспечивающей лучшую стабильность, критерием,,характеризующим устойчи-, наплавки инструментальной стали на вость дуги при ее отклонении в процес- заготовку торцовой фрезы из стали се сварки. Численно критерий опреде- 40Х. ляется по относительному изменению В качестве вращающейся пластины предельной ширины паза, определенной 1 брали стальной диск толщиной 1 2 мм на горизонтально и вертикально и диаметром 250 мм. В диске выполнявращающихся пластинах. ли радиальный паз, ширина которого

Способ осуществляют следующим . изменялась от нулевого значения до образом. 20 мм. Сварочную дугу питали от выпБерут пластину из основного метал-2О рямителя ВДУ-504 на поглощающей ха-, ла и в неи выполняют паз переменной рактеристике и обратной полярности .ширины. Вертикально над пластиной тока. Пода у тока. одачу проволоки в зону горения осуществляли с помощью подающегс и возбуждают дуговой разряд. Режимы механизма полуавтомата А 1197П. Регорения дуги поддерживают в пределах 2 жимы горения дуги устанавливали в рекомендуемых ля д данного сварочного пределах рекомендуемых для данных материала. Пластину вращают в горизон. проволок: ток 220-250 А напряжение

° ю тальнои плоскости, при этом окружную 24-2б В. Скорость передвижения дуги скорость в месте го ения орения дуги уста ,f в месте ее горения устанавливали равнавливают равной скорости сварки. рости наплавки — 6 м/ч. ной скорости 1о

Перемещая элект о ил род или пластину от Вначале проволоку подавали вертиузкой части паза к широкой опреде- кально вниз, а пластину вращали в ляют предельную ширину паза, при ко- горизонтальной плоскости. После возбуждения дуги измеряли предельную производят вращение пластины в в пластины в вер- ширину паза, при которой происходит тикальной плоскости, а электрод ус обрыв дуги Ь . Затем проволоку податанавливают го изонтально горизонтально в простран- вали горизонтально, а пластину вращали в вертикальной плоскости; Угол и электродом выбирают равным 5-10 . о, образованный между осью проволоки

Повторно возбуждают дугу и онреде- и плоскостью пластины, изменяли от ляют предельную ширину паза, при ко- 3,5 до 12 . Измеряли предельную шиторой происходит обрыв дуги. Исполь- рину паза на пластине, вращающейся зуя значение п ч ни предельной ширины паза в вертикальной плоскости, и вычислядля пластин, установленных горизонта- ли значения критерия устойчивости. льно и вертикально, вычисляют крите45

Предложенный способ позволяе т порий устойчивости при сварке в услови" лучить достоверные результаты в свяях отклонения дуги. Сварочным матери- зи с тем, что положительным значени-. алом с положительными значениями кри ям критерия .соответствует лучшая ретерию прогнозируют хорошую устойчи- альная устойчивость процесса. вость дуги при ее отклонении, при . . Предел. изменений угла наклона этом большим значениям соответствует о электрода к пластине подтверждается и лучшая устоичивость. При отрица- опытами. При малом значении угла нательных значениях критерия исполь- рушается стабильность процесса, что зование сварочных"материалов для затрудняет проведение измерений, а сварки и.наплавки в угол, узкий паз, при .большем происходит снижение точпо кромкам не рекомендуется ввиду на- ности оценки. рушения стабильности сварки. Кроме Использование предложенного спосотого, при использовании порошковых ба имеет следующие преимущества: распроволок это значит, что компоненты ширяется область использования ре1234100

Составитель А.Гаврилов

Техред О.гопко Корректор А.Ференц

Редактор М.Бандура ираж 1061 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и открытий f33035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2934/f4

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 зультатов за счет определения устойчивости горения дуги при ее отклонении в процессе сварки; повииается, достоверность определения устойчивос ти при сварке и наплавке в угол. узкий паз, но кромкам, при действии магнитного дутья; улучшается качество разрабо-;ки составов сварочных материалов, повышаются эксплуатационные характеристики сварочных и наплавленных изделий; уменьшается количество брака от нарушений устойчивости. Кроме того, способ позволяет установить взаимосвязь неравномерности плавления электродов с устойчивостью сварочной дуги.