Способ сварки стыковых соединений

Способ сварки стыковых соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке иеплавящимся электродом в среде защитного газа по активированной поверхности изделия и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений нрн повышения проплапляющей способности дуги. Сварку осуществляют перфорированной лентой 2. Ячейки ленты 2 заполнены активирующим составом. Ленту 2 располагают на поверхности свариваемого соединения 1. Ширина ленты равна 1,2 до 1,4 диаметра активного пятна дуги. В качестве ленты м. б. использована сетка, которую выполняют на изделии путем накатки. Отверстия м. б. неравномерно распределены по ширине ленты. Дугу 5 возбуждэют между электродом 6 и лентой 2. Сварку осуществляют импульсной дугой и в период паузы дополнительно подают кратковременный импульс тока. Наложение дополнительного импульса позволяет более равномерно разогреть ленту и уменьшить ее деформацию в зоне плавления. 3 з.п.ф-лы. 3 ил.

А1

„.„ЯЦ„„14О8649 (51) 5 В 23 I(9/167

ОПйОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕ ЕЛЬСТБУ

С, 1- . "" -, „kf,,,, д л,;1Ь СОГОЗ СС}РЕТСНИХ, 1 (< >" - " (ССЫИАЛИСТИЧЕС1<ИХ

"х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 07, 10,92. Бюп. Р -37 (21) 4167654/27 (22) 26. 12.86 (72) 10. H. Корнеев, 1О. C. Ищенко, С. A. Агеев и В. A. Ьукаров (53) 621.791.75 (088:8) (56) Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением/Под ред.

Б. Е. Патона. M. Машиностроение, 1974, с. 720 — 721.

Авторское свидетельство СССР № 277975, кл. В 23 К 9/16, 1967. (54) СПОСОБ СВАРКИ СТБ1КОВЫХ

СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к сварке неплавящимся электродом в среде защитного газа по активированной поверхности изделия и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — повышение качества сварных соединений при повышении проплавляющей способ ости дуги. Сварку осуществляют перфорированной лентой 2. Ячейки ленты 2 заполнены активирующим составом. Ленту 2 располагают на поверхности свариваемого сосдинения 1. Ширина ленты равна 1,2 до

1,4 диаметра активного пятна дуги. В качестве ленты м. б. использована сетка, которую выполняют иа изделии путем накатки. Отверстия M. б. неравномерно распределены по ширине ленты. Дугу 5 возбуждают между электродсм 6 и лентой 2.

Сварку осуществляют импульсной дугой и в период паузы дополнительно псдают кратковременный импульс тока. Наложсние дополнительного импульса позволяет более равномерно разогреть ленту и уменьшить ее деформацию в зоне плавления.,5 з.п.ф-лы, 3 ив.

14 0864!1

Изобретение Относит<я к Области с<ярки непласзя<цимся элек|родом в сре1<е за. щитного газа импульсной дугой пс> Ilper

Целью изобретения является новы>пенне кач<ства соединений прн сварке с прнсадочным металлом в виде перфорированной ленты за счет создания условий в процессе сварки, способствующих максимально глубокому проплавлению при минимальной ширине шва и стабилизации размеров проплява.

На фнг. 1 приведена схема вьшолнення предлагаемого способа сварки; на фиг. 2-конструкция ленты с неравномерным распределением отверстий; на фиг. 3 — — циклограмма процесса сварки.

Способ сварки ст>1ковых соединений осуществляют следу<ошнм образом.

Производят сборку стыкового соединения

1 толщиной б (см. фиг. 1) . В качестве присадочног0 металла берут перфорированную ленту 2 со сквозными отверстиями 3 по всей ее длине. Перс!>орацию ленты 2 выполня>от таким образом, <зобы соотношение площади отверстий $-. (в плане) на едиш<цу ее длины к пло<цади мегялла лен ты 2 $. ° (в IIJ!a!re) на единицу длины составляло S "/З«е= l — -2,5. Форма отверстий в ленте может быть лобой. В отверстиях 3 ленты 2 располагaloT актпвнру<оший состав, в качестве которого используют соответствующий свариваемому металлу известный флюс. Ширину ленты выбирают в пределах (1,2 — 1.4) с1., где d, — диаметр активного пятна 4 дуги 5 на активированной поверхности свариваемого металла, который определя<от прсдвярительно экспериментальным путем. Лепту 2 укладыва<от на поверхность сварива Moi 0 соединения 1 (пода<от со скоростью сварки V .) симметрично JIHHHH cTBIIзозбу><<д 110Т дуcу 5 между электродом 6 и лентой 2; Сварку производят в импульсном режиме при I!еподвн>кном положении электрода б в импульсе тока 1«и при перемещении его в паузе тока tÄ со скоростью 1 р (см. фиг. 3).

Время импульса tu и время паузы /„, а также н („выбира<от исходя из требований к сварному соединепи<о. Вп <зремя пауз тока в процессе сварки подают дополнительный кратковременный импульс тока /non, причем момент его щ>дачи выбирают по истечении поло>зины време><и паузы t„.

В качестве перфорированной ленты мо>кно использовать ленту <. равномерно ряс— пределенными отверстиями рязличнс>й конфИГУРЯЦИИ ПРИ СООТНОШЕНИН $ети/$«е-.= — l---2 5, или сетку с таким we соотно<пением площадей отверстий и метя.,<ла (B пля1гс).

Сетку можно выполнить также ня IroBcpxности основного мегалла соединения 1 путем механической накатки. Для улучшения

5 !

О

ЗО

4, с г 1611л ь11ости (>язмеpos Ill вя !ICI T>/ Выпо,чнa!oT гякже и i неравнс>мерно распределеннымии 1!о ш и ри не ленты отверст и я ми, при

ЭТОМ ИО СЕРЕДИНЕ ЛЕНТЫ $ тн+$«е В 2 — 4 Раэа меньше, чем по краям ленты (см. фиг. 2).

В процессе сварки дуга 5 расплавляет ленту в центральной части и актнвиру>ощий состав, расположенный в отверстиях 3 ленты 2. В результате контрагируюшего действия яктивируюшего состава ширина шва 7 существенно уменьшается, увеличивается пронлавля<ошяя способность дуги 5, благодаря чему получают >нов 7 с полным проплявлением стыкового соединения 1. Оставшиеся нерасплавленными по обе стороны шва куски ленты 2 свободно удаляются, либо переплавляются вторым проходом на соответствующем режиме (например, с попереч11ыми колебаниями электрода).

Предлагаемый способ сварки позволяет получать более высокое качество сварных соединений. Расположение активирующего состава в отверстиях ленты III>HBoglHT к меньшей темпсрятуре нагрева его из-за ухудшения условий.теплонередачи от сваривяемого металла к флюсу и более низких теплопроводяших свойств перфорированной ленть1. Особенно характерно это проявляется в случае использования сетки, плетенной из

Отдельных проволочек. Более низкая температура нагреsa активируюшего состава вблизи переднего фронта плавления сварочной вяп1<ы приводит к большему контрагируюнему воздействию его на дугу, вследствие чего уменьшается ширина ванны (шва), увеличивается глубина нроплавления, повышается стабильll<;cTI геометрических размеров шва.

Сос>сношение площади отверс.ий к площади металла ленты (на единице длины ленты) $" /$ находится в пределах 1 — 2,5, что обеспечивает наилучшие условия для контрягирующего воздействия ня дугу активируюшего состава. При $. /$ . 1 контрагирование супсественно уменьшяется, плавление ленты происходит с образованием капель значительной величины, котсрые могут привариваться к металлу ursa, что значительно усложняет последующую обработку шва н снижает качество сварного соединения. При $.-./$ е)2т5 качес-во сварки ухудшается за счет перес ышепия активируюшим составом поверхности свари>заемого изделия и снижения стабнльнос>и размеров и >o1lëàBëåHèH.

Выбор ширины ленты (сетки) в пределах (1,2- — 1,4) d,„ãäå d,, — днам.тр активHoIo пятвя дуги на активировянной lro . зерхности свяриваемого металла. обусловлен тем, что наиболее полно I1ы его слоя диаметра активного пятна дуги. Выбор вели<ины н>ирины ленты в пределах (1,2 —.-1,4) 1408649

d, учигывает возможные неконтролируемые возмущения, которые возможны в процессе сварки. При ширине ленты менее 1,2 d, возможно снижение контрагирующего воздействия на дугу, при этом снижаются стабильность геометрических размеров п1ва и глубина проплава. При ширине ленты более

1,4 d, происходит бесполезный расход ленты и активирующего состава, не способствующий какому-либо улучшению в процессе сварки.

Возбуждение дуги между электродом и лентой обеспечивает благоприятные условия для прохождения электрического тока в системе электрол — дуга — лента--издел ие, что обеспечивает устойчивое и стабильное возбуждение (горение) луги и стабильные размеры шва в начале и в процессе сварки.

Подача доно.пнительного кратковременного импульса тока в процессе сварки по истечении половины времени паузы обеспечивает предварительное расплавление ленты в месте подхоДа электрода к ленте в периол паузы тока и исключает замыкание ленты с электродом, которое может привести к нарушению процесса сварки и снижению качества сварного соелинения.

Кроме того, наложение такого импульса тока позволяет произвести более равномерный разогрев ленты (сетки) и тем самым уменьшить ее деформацию в зоне ее плавления, что также повышает качество сварки. При подаче дополнительного импульса тока до истечения половины времени паузы возможны периодические замыкания электрода с лентой и повышение деформации ленты, что снижает качество сварки.

Выполнение ленты (сетки) с неравномерно распределенными iio ширине ленты отверстиями при соотношении па середине ленты 5ото/Swå В 2 — 4 раза меньше, чем па краям, позволяет дополнительно повысить стабильность размеров шва за счет большего контрагиру1ощего возлействия на дугу по ее боковым частям и меньшего — в центральной ее части. Кроме тога, такое расположение отверстий на ленте (сетке) позволяет переносить в шов больше присадочного металла н получать тем самым требуемую геометрию шва (например, усиление), а также более легко и стабильно пережигать ленту по периферийным рядам отверстий (а иногла лаже полностью переплавлять ее в шов) беэ приварки ее к основному металлу и без соответствующих операций по ее удалению.

При соотношении Sore /$»е в середине

ЛЕНТЫ К $ отв /$ е ПO КраяМ ЛЕНТЬ1 МЕНЬшем, чем в 2 раза, эффект дополнительной стабилизации размеров шва не проявляется. При соотношении большем, чем в 4 раза, возможна значительная деформация ленты в средней ее части, что может плр1 111ить 110011(ñññ сна!1ки, а также l .

Пр.тер. Способ осу1цествлялн при сварке поворотных стыков труб О 102хб мм из стали 12Х18Н10Т. Сварку проводили на установке СЛ-200 с использованием источника питания ТИР-ЗООДМ1. Г1рсдварительно опрсделяпи лнаметр анодного пятна лугit на активированной поверхности изделия (на рабочем режиме), который составил

6 мм.

В качестве перфорированной ленты использовали сетку шириной 8 мм с размером я цек 1 мм и лиаметром проволоки

0,32 мм, соотношение 5<» /5"= — 1,4. В отверстиях сетки размещали флюс ФС-5 на всей ширине ленты. Сетку закрепляли на трубе с помощью двух прозолочнь1х стяжек симметрично линии стыка по всему периметру трубы.

5 !

О !

Формула изобретения

1. Способ сварки стыковых соединений неплавящимся электродом в среле защитного газа импульсной дугой с шаговым перемещением электрода в паузе, нри котором поверхность изделия в зоне сварки предварительно активируют путем подачи активирующего состава, Отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения при сварке с присадочным металлам, в качестве присадочного металла испопьзуют перфорированную ленту с перфорацией, устанавливаемой из соотношения 5-./5"=-1,0., 2,5, 50

Электрод и 4 мм с заточкой на угол в 30 и диаметром притупления 0,5 мм устанавливали на линию стыка на расстоянии над сеткой, равном 1 5 мм, возбуждали дугу между электролам и сеткой и осуществля25 ли сварку на следующем режиме:

Так импульса, А 150

Ток паузы, Л 30

Время импульса, мин !,2

Время паузы 0,6

Скорость перемещения элекЗО трода относительно иэделия (E3 паузе тока), м/ч 4,5

В паузе тока по истечении 0,9 с дополнительно подавали импульс тока величиной

250 Л и длитепьностью 0,1 с. После сварки удаляли с трубы куски сетки, оставшиеся

35 нерасплавленными. В результате получали равномерный и полный провар всего стыка.

Ширина шва снаружи G мм, внутри — 4 мм, разброс размеров шва не превышал 1t0% (при сварке без сетки по флюсу разброс достигал 30 — 40%, провар — 4 — 5,5 мм) .

При рентгенопросвечивании в шве не обнаружено пор, включений.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество сварного соединения и увеличить глубину провара.

i -i) )8{)49 (/.И4., к z,) )))! i е.)! Г тк) )епквпп !

)! I! ) ii! T )i) кв)),! т! )пе.; {! Бер)е Кор!)ектор И.Муек))

456 ) 1l !) ) >), (!оп)!))с))ое и! I I I ! I ! . !,) ! < 1)! >!,! ! .! ..! . )) ),,))е ))! .: )!)(>!)!)Гт ))i!)! )! Отк!)Нтий !

, ).,, {ti l.«.i, з; I>.!) Iili «)i)I i., c) ..l. 4/в)

«1,! i, i . ri \ .,"i i ; );1) I)i, i . ii !)!)п.l, 1.1 1 !()!)еl )и))л, {!.,){)и(ау отверстий ня спин!! ){у .! {. и E I! 1 .ч Р и т ы;

5«. -- {{лоьцадь металла ленты ня едини{iv длины, якгивируннций состав ряснолага{от в отверстиих ленты, в ленту берут и{ириной, равной 1,2 до {,4 диаметра активного пятна дуги на активировянной поверкни сти свариваемого металла, дугу возбуждя)от между электро){ом и,пснтой, à A процесс{ сварки

ll{) истенеиии иолови1{ы BpcìÐ!l H влу )ы нодя )о1 д<)пол н ительный кратко!) ременнь)й им{(чльс токя.

2. (.посо{) !!)! и. 1, «1ли){а ощиися тем.

)го !! кя )сс)ве лен)ь! бсрут сетку.

3. (;иособ во вн. и 2, отличикт,ийсй тем, нтп )тетку выполни{от неиосредствснно на изделии нутсм механической накатки.

4. (.пособ но пи. и 2, отличсиоиийсл тем, ито ленту вынолнягот с неравномерно распределенными ио {нирине ленты отверстиями, при этом по средине ленты перфораииго устанявливак>т в 2 — 4 раза меньц{е, чем ио ее краям.