Способ дуговой обработки и устройство для его осуществления

Способ дуговой обработки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электродуговой сварке и наплавке металлов и может быть использовано преимущественно при сварке и наплавке под флюсом плавящимся электродом с электромагнитным перемешиванием металла сварочной ванны. Цель изобретения - повышение качества наплавки за счет повышения равномерности подачи флюса. Устройство состоит из бункера 1, из которого флюс по шлангу 2 подают в воронку 7. При включении электромагнита 3 воронку 7 под воздействием магнитного поля подвергают вибрации на удерживающих пластинах 9. Воронку 7 изготавливают из ферромагнитного материала так как и удерживающие пластины 9. Качественную наплавку осуществляют при одновременной вибрации флюса и перемешивании жидкого металла сварочной ветви под воздействием магнитного поля электромагнита 3. Надежную подачу флюса осуществляют при угле между образующей конуса воронки 7 и плоскостью, перпендикулярной оси электрода, равном 10-40°. При изготовлении воронки 7 из неферромагнитного материала устраняют шунтирование магнитного потока через воронку 7 и улучшают условия перемешивания металла сварочной ванны. При этом надежную работу устройства обеспечивают при зазоре между удерживающими пластинами 9 и катушкой электромагнита 3, равном 10-15 мм. Способ и устройство для дуговой обработки обеспечивают качество наплавленного металла за счет равномерной подачи флюса, надежного прикрытия флюсом зоны сварки или наплавки и воздействия однородного магнитного поля на жидкий металл сварочной ванны. 2 С. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1502239 (5g 4 В 23 К 9 18 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4322008/31-27 (22) 21.09.87 (46) 23.08.89. Бюл. 1х о 31 (71) Ма риупол ьски и металл ургическ и и институт и Азовское морское пароходство (72) В. В. Днепровский, В. С. Лунев, С. В. Крылов и Н. Х. Соляник (53) 621.791.92.037 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР о 515607, кл. В 23 К 9/04, 12,09.73.

Авторское свидетельство СССР № 1194622, кл. В 23 К 9/18, В 23 К 9/08, 26.09.84 (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электродуговой сварке и наплавке металлов и может быть использовано преимущественно при сварке и наплавке под флюсом плавящимся электродом с электромагнитным перемешиванием металла сварочной ванны. Цель изобретения — повышение качества наплавки за счет повышения равномерности подачи флюса. Устройство состоит из бункера 1, из которого флюс по шлангу 2 подают в воронку 7. При включении электромагнита 3

2 воронку 7 под воздействием магнитного I1()ля подвергают вибрации на удерживающих пластинах 9. Воронку 7 изготавливают из ферромагнитного материала так, как и удерживаюгцие пластины 9. Качественную напланк> осуществляют при одновременной вибрации флюса и перемешивании жидкого металла сварочной ветви под воздействием магнитного поля электромагнита 3. Надежную подачу флюса осуществляют при угле между образующей конуса воронки 7 и плоскостью, перпендикулярной оси электрода, равном 10 — 40 . При изготовлении воронки 7 из неферромагнитного материала устраняют шунтирование магнитного потока через воронку 7 и улучшают условия перемешивания металла сварочной ванны. При этом надежную работу устройства обеспечивают при зазоре между удерживающими пластинами 9 и катушкой электромагнита 3, равном 10-—

15 мм, Способ и устройство для дуговой обработки обеспечивают качество наплавленного металла за счет равномерной подачи флюса, надежного прикрытия флюсом зоны сварки или наплавки и воздействия однородного магнитного поля на жидкий металл сварочной ванны. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1502239

Изобретение относится к электродуговой сB3pK(и наплавке металлов и может быть использовано преимущественно при сварке и наплавке под флюсом плавящимся электродом с электромагнитным перемешиванием металла сварочной ванны. ! (елью изобретения является повышение качества наплавки за счет повышения равномерности подачи флк)са.

На фиг. 1 представлено устройство, Общий вид; на фиг. 2 — воронка для подачи флюса В зону наплавки.

Устройство состоит нз бункера 1, гибкого

llIë3íã3 2, катушки электромагнита 3, тоK011o<вОдяп1егÎ наконечника 4, пружинной подкладки 5 для удержания шлаковой плен- 15 ки сварочной ванны 6, конусной воронки 7, ферромагнитного сердечника 8 электромагнита 3, удерживаюп(их пластин 9 и источниKd 10 питания электромагнита 3. (.по(об Осу ществл яют следующим ОбраЗОМ.

Флк)с из бункера 1 через шланг 2 подают В конуснуK) воронк 7. Катушку электрома<нита 3 подключают к источнику 10 питания и создают Однородное пульсирующее магнит(ц>е поле, нормальное относитель- 25

tlo 3 PK3;13 жидкОГО

ЕонуснуK) Воронку 7 подвергают Вибрации

IIo;I Воздействи M магнитного поля электроMt>I HHT3 3. Флк)с Ilo;IdK)T равномерно в зону наплавки через Отверстие В воронке 7 за счет е< Вибрации.

Устройство работает следующим Образом

Флюс из бункера 1 через шланг 2 поступа T В Воронку 7, которая при вклк>ненни электромагниты 3 вибрирует Н3 удержиВакнцих пластина . 9 и создаст равномерпуK) подачу флюса в зону сварки через отверстие В Вершине к<шуса. При подаче элект- 4р родной проволоки через отверстия в сердечнике 8 и токоподводящем мундпггуке (наконечнике! 4 и вклк>ч HHH сварочноп> источника питания образуется сварочная ванна 6, удержание шлаковой пленки которой на изделиях цилиндрической формы Вь>полняют 4 подпружиненной подкладкой 5. В конусной воронке 7 диаметром 0 выпоlHcHo отверстие диаметром (l для подачи флюс

tI3ll.,шВки. Конусность воронки определяется углом я наклона образующей конус3 к плоскости, перпендикулярной оси элек>рода.

Угол и кон спой воронки 7 влияет на качество наплавленноп> металла. При угл( более 40 количество подаваемого ф.lto< и 10статочно для надежногo прикрыл ия зоны

l l. 1 3 Вл е и и я, H < ) к(1 ч е с т В 0 н 3 и л 3 Вл с н! 101 0 м eT3лл3 неудовлетворит(It tto ввиду нестабильH0I0 протекания процесса из-за значительного вылеты электрола и переl ðåâà части элс ктрода OT TOK0110днодя(цего м ндпггука 4 до сварочной ванны 6. При угле а менее

l0 подача флюса в зону дуги недостаточна для надежного прикрытия сварочной ванны, что также снижает качество наплавленного слоя металла (см. таблицу).

Материал воронки оказывает существенное влияние на величину индукции магнитного поля в зоне сварочной ванны (см. таблицу). Использование воронки из неферромагнитного материала позволяет существенно повысить величину индукции и степень перемешивания металла сварочной ванны, что обеспечивает высокое качество наплавленного слоя во всем диапазоне индукции (20--80 МТЛ). При малых значениях индукции (ниже 20 МТЛ) в зоне сварочной ванны необходимое качество наплавленного металла не обеспечивается из-за недостаточной подачи флюса в зону дуги и недостаточного перемешивания жидкого металла свар(иной ванны.

Расположение удерживающих воронку пластин 9 относительно электромагнита 3 оказывает влияние на подачу флюса в зону

0p(tIHH дуги и на качество наплавленного металла. Увеличение расстояния b более

15 мм не обеспечивает достаточную вибрацию воронки и подачу требуемого количестВа флюса в зону наплавки. При уменьшении расстояния () менее 10 мм удержиВак)щпе пластины 9 касаются катушки эЛЕКтРОМаГНИта 3, Что ПРИ ДЛИтЕЛЬНОй ЭКС1 t;3T311HH приводи(к замыканию витков каT) IIIKH 33< .êTðoì3ãíèò3 3 и к выходу последней из строя (см. таблицу).

1!редлагаемым способом выполняют на11лавку постоянным током обратной полярности на Валах из стали 35 диаметром 85 мм лсктро;(нюй проволокой марки св-06Х19Н9Т диаметром 2 мм под фл>осом АН-26 с применением электромагнитногO перемешиВания сварочной ванны на режиме:

Ток наплавки, А 200

Напряжение дуги, В 26--28 (.корость подачи электродПОИ ПРОВОЛОКИ, М, МИН 2,7 (.KOp0(ть H3 Il..1 3HKH, м / Ч 21

Вылет электродной проВОЛОКИ, ММ 40

Для создания нормального к поверхности сварочной ванны . правляемого магнитно10 поля используют электромагнит 3, расположенный на токоподводящем наконечнике 4 наплавочного аппарата и питаемый от имniльсн0г0 источника типа УЭМП-1, У<.TÇHOI)лен следу>ощий режим управляемого магнитного поля:

Интервал реверсирования, с 0,12

Длителшюсть пакета

ИМП < IbCOB, С 0,10

Интервал длительности пауз, с 0,02

Подачу флюса при наплавке осуществляtoI и(б нкера 1 через гибкий шланг 2

1502239

Формула изобретения!

Количество фпюГ

Хар а к) å pile I itë à

Угол <, грац

Параметры

Нндукния в зоне сварочной

Материал вокачество нанпавленного слон

Расстояние

Ь, л<м ронки са, подаваемого в зону наплавки, г/мин ванны, мТп

Влияние

Ферромагнит

То же

1ОО

1О

Неудовлетворительное

Удовлетворительное

Хорошее

Уцовлетворинедостаточное ко.)ичес)во флюса

flnC) a1 )t

45

1ЗО

15 го о

18г

То же тельное

lleyJJoBJIe-,—

41

188

Значи lеJIüíûè Blьlе I ворнтепьное

Уловпеiно—

З <ЕК)РОД,)

fI) C 1 а ) ) I I I I) U к о и !— честв,) If))I.ULU поные<о)ось л,t I..L

Влияние матерна.)а воронки

1О

Ферромагнит

Неферромагнит

180

1О ритепы<ое

Хорошее

10 го

1 64

1О

ВО IIBIIBBBBB 3,1

СЧЕ I ВОП IIIUII ВЕ—

ПИЧИНЫ ИН<<> Копн il B,!— рочнои ванне (иск.)IU чено JIUBII)1litpOB.IIIIIC

Нецос)а)«чная IIBLIBч,l

$»

l<е)!ос) а)очн )е iiBBL)ie—

lllHBBIIIIL В CtlJÐB lilt)lt ванне

То же

19 го

Неферромагнит

1О

Неудовлетворительное

1О

Ферро66

1г

Неудовпетмагнит

Неферромагнит

То же воритепьное

Хорошее

Влияние расстояния, В го

1О

164

1О

10 го

1го

Хорошее

У !е рж lt B d IUUIII L if)i,l I llllll к,)сею гся катушлlt

Не!)ос I аl о IIIB)l ll))l),IB,I

If)Jii)Ca

1О го

16

Неудовлетворительное в коническую воронку 7, вибрирующую от пульсирующего магнитного поля, обеспечивая одновременно и перемешивание жидкого металла сварочной ванны.

При наплавке используют воронку 7 с углом а между образующей конуса и горизонтальной плоскостью, равным 9 — 41, располагают воронку 7 относительно изделия на расстоянии h=10 мм, которое обусловлено свободной подачей флюса в сварочную ванну и подводом питания к токоподводящему наконечнику 4. Воронка 7 имеет внутреннее отверстие диаметром а=20 мм, а наружный диаметр D воронки 7 выполняют больше наружного диаметра катушки электромагнита 3. Диаметр D составляет

180 мм, что позволяет надежно подавать флюс в воронку 7 из бункера 1.

Способ и устройство для дуговой обработки обеспечивают качественную наплавку за счет равномерной подачи флюса, надежного прикрытия флюсом зоны плавления и воздействия однородного магнитного поля на жидкий металл сварочной ванны.

1. Способ дуговой обработки деталей под слоем флюса, Ъри котором в зону обработки подают флюс, а жидкий металл сварочной ванны перемешивают воздействием магнитного поля, отличающиигя тем, что, с целью повышения качества наплавки за счет повышения равномерности подачи флюса, флюс при подаче в зону наплавки подвергают вибрации от действия того же магнитного поля.

2. Устройство для дуговой обработки деталей под слоем флюса, содержащее электромагнит с ферритным сердечником и катушкой, а также установленный внутри сердечника токоподводящий наконечник с каналом для направления плавящегося электрода отличающееся тем, что оно снабжено конусной воронкой и удерживающими пластинами, установленными с зазором относитель15 но электромагнита, при этом удерживающие пластины выполнены из ферромагнитного материала, а образующая конуса воронки расположена к плоскости, перпендикулярной оси электрода, под углом, равным 10 — 40 .

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что воронка выполнена из ферромагнитного материала.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий перемешивания жидкого металла сварочной ванны за

25 счет исключения шунтирования магнитного поля воронкой, она выполнена из неферромагнитного материала, а удерживающие пластины установлены относительно катушки электромагнита с зазором 10 15 мм.

1502239 фиг. Z (.о«тан ит«л н . Лр«(т

Р((иктор 1! ори((и Тсхр«,(И Вер«с Корр«ктор М. Васильева

Л(>к;> (55(!Н! I t> l и ра и (>() 1!од и и «нос

В!11!1!111! I (н i.t;(pñò»(нно(о к(>миг((;> но инобрст(ниям н открытиям нри ГКНТ (;(.CP

11 !1),!5, Моски;>, Ж !5. Рауннкая наб., д. 4>5

I1p(>è ((и>л«(н«нно-ил (а ге.(ь«ни и ком бин;(т « Ilа ген(», г. У>кгогн>д. >(гн Гагарина, 101