Способ сварки дугой

Способ сварки дугой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к дуговой сварке модулированным током и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности . Цель изобретения - повышение качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижения стоимости сварочного оборудования . При дуговой сварке используют управляющее переменное продольное магнитное поле с частотой 10-25 Гц и величиной индукции 80-300 мТл Импульсы магнитного поля, создающие модуляцию сварочного тока, находятся в противофазе с импульсами сварочного тока, что позволяет удерживать жидкий металл сварочной ванны в равновесии без генерирования реверсируемых импульсов магнитного поля, так как суммарная - - электромагнитная сила j В , действующая на расплав сварочной ванны, остается практически неизменной. 2 ил., 2 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4381706/27 (22) 04.12.87 (46) 30.03;91. Бюл. М 12 (71) Воронежский инженерно-строительный институт (72) А.М. Болдырев, В.А. Биржев и А.В. Чер-. ных (53) 621,791.75 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1063556, кл. В 23 К 9/08, 23,12,81. (54) СПОСОБ СВАРКИ ДУГОЙ (57) Изобретение относится к дуговой сварке модулированным током и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к дуговой сварке модулированным током и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижение стоимости сварочного оборудования.

На фиг.1 показана зависимость радиуса дуги от величины индукции управляющего магнитного поля; на фиг.2 — представлен график, поясняющий предложенный способ изменения во времени величины тока сварки и величины индукции магнитного поля, В предложенном способе сварки дугой, управляемой продольным переменным магнитным полем, используют управляющее продольное магнитное поле с частотой 1025 Гц при величине индукции 80 — 300 мТл.

„„Я „„1637971 А1 качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижения стоимости сварочного оборудования. При дуговой сварке используют управляющее переменное продольное магнитное поле с частотой 10 — 25 Гц и величиной индукции 80-300 мТл. Импульсы магнитного поля, создающие модуляцию сварочного тока, находятся в противофазе с импульсами сварочного тока, что позволяет удерживать жидкий металл сварочной ванны в равновесии без генерирования реверсируемых импульсов магнитного поля, так как суммарная электромагнитная сила J . В, действующая на расплав сварочной ванны, остается практически неизменной. 2 ил., 2 табл.

В предложенном способе амплитуду и частоту сварочного тока изменяют за счет изменения величины индукции и частоты внешнего продольного магнитного поля.

В предложенном способе импульсы магнитного поля (кривая В, ), создающие медуляцию сварочного тока, находятся .в противофазе с импульсами сварочного тока

Iu (фиг.2), т.е. импульсу магнитного поля соответствует пауза сварочного тока Т„, указанная рассогласованность позволяет удерживать жидкий металл ванны в равновесии без генерирования реверсируемых импульсов магнитного поля, так как суммарная электромагнитная сила jxB, действующая на расплав сварочной ванны, остается практически неизменной.

Магнитное поле воздействует на расплав ванны в течение всего периода (с +тл), что позволяет непрерывно воздействовать на процессы первичной кристаллизации и

1637971

)Й мм Св-08 ГА

АН вЂ” 348 — AM формирование шва для повышения качества последнего.

Перед сваркой, в зависимости от технологического процесса задается глубина модуляции тока и частота следования импульсов. Одновременно с зажиганием дуги, включается генератор импульсов. В период импульса замыкается цепь питания катушки электромагнита и на дугу накладывается продольное магнитное поле, которое вызывает уменьшение тока сварки с одновременным увеличением напряжения на дуге. В момент паузы цепь питания электромагнита размыкается, магнитное поле отсутствует — ток и напряжение принимают прежние значения. Длительность импульса и паузы задается частотой.

При реализации способа используют следующие оборудование и материалы.

° Сварочный автомат АДФ вЂ” 1002

Сварочный выпрямитель В КСМ вЂ” 1000

Генератор прямоугольных импульсов с частотой 2 — 1000 Гц

Электродная проволока

Флюс

Свариваемый материал Сталь10ХСНД

На сварочную головку автомата устанавливают электромагнитную катушку, которая позволяет получать в зоне сварки внешнее продольное магнитное поле с индукцией до 400 мТл, В цепь питания электромагнита включают генератор прямоугольных импульсов, Выполняют сварку угловых соединений катетом 8 мм из стали 10ХСНД с сочетанием толщин элементов углового соединения

12+12 мм, Режим сварки. глубина модуляции 2; полярность обратная; сварочный ток 300 А; напряжение на дуге 30 В; скорость подачи проволоки 14б м/ч; скорость сварки 18 м/ч, Образцы для испытаний на разрыв диаметром 6 мм десятикратной длины изготавливают из металла шва. Результаты испытаний представлены в табл.1.

Для модуляции сварочного тока используют внешнее продольное магнитное поле с величиной индукции 80 — 300 мТл, Результаты представлены s табл.2.

Продольное магнитное поле, вызывает необходимые изменения тока и напряжения

Формула изобретения

Способ сварки дугой, управляемой продольным переменным магнитным полем, о тл и ч а ю шийся тем. что, с целью повышения качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижения стоимости сварочного оборудования, используют магнитное поле с частотой 10 — 25 Гц и величиной магнитной индукции 80-300 мТл, 50

55 в том случае, если величина индукции будет не ниже 80 мТл. Поэтому для получения требуемой глубины модуляции тока необходимо испольэовать продольное магнитное

5 поле с нижней границей индукции 80 мТл, С другой стороны, как показывают экспериментальные исследования (табл.2), превышение индукции продольного магнитного поля свыше 300 мТл в указанном диа10 пазоне частот (10 — 25 Гц), приводит к нарушению качественного формирования сварного шва и нарушению защиты. вследствие возрастания величины объемных пондеромоторных сил, приводящих во

15 вращение расплав сварочной ванны. С этой же причиной связан выбор нижней границы частот 10 Гц.

Сварные швы, выполненные предложенным способом, имеют повышенные в

20 среднем на 10 — 15 механические свойства, качественное формирование, с одновременным иэмельчением зерна на 1-2 балла.

При сварке модулированным током улучшают качество наплавленного металла

25 и его физико-механические свойства, обеспечиваются условия для формирования однородного сварочного шва, Благодаря воздействию пульсирующего теплового поля измельчается структура металла шва и

30 эоны термического влияния, поэтому использование предложенного способа дуговой сварки модулированным током, в котором модуляцию сварочного тока осуществляют путем внешнего продольного маг35 нитного поля за счет изменения величины индукции этого поля в процессе сварки, позволяет повысить экономичность процесса сварки в сравнении с известными устройствами для модуляции сварочного тока, в ко40 торых используется электронная схема управления. Стоимость устройства для модуляции тока по предлагаемому способу в

5 — 10 раз ниже.

1637971

Таблица 1

Таблица 2

1637971

4ЬГ 2

Составитель Г.Квартальнова

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор И.Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 892 Тираж 525 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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