Способ дуговой сварки под флюсом

Способ дуговой сварки под флюсом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: машиностроение, сборка и сварка металлоконструкций. Сущность: сварку ведут плавящимся электродом и дополнительной нагреваемой присадочной проволокой. Проволоку подают впереди электрода по ходу сварки под углом 45-55° к свариваемой поверхности. Расстояние между точками пересечения осей электрода и проволоки с поверхностью деталей заодно . Отрицательный токоподводящий провод подключен к свариваемому изделию позади основного электрода. Дополнительную присадочную проволоку подают со скоростью, равной от 0,6 до 0.7 величины напряжения тока присадочной проволоки. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 К 9/18

ГОСУДАРСТВЕ Н ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ

0,1

+I4d

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4793328/08 (22) 19.02.90 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) С.И.Носов, С.Н,Земляков, В.П.Лобанов, Н.Ф.Воронов, А.М.Парахин и Т.Б.Глушкова (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1389962, кл. В 23 К 9/18, 1987. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПОД

ФЛЮСОМ (57) Использование: машиностроение, сборка и сварка металлоконструкций. Сущность:

Изобретение относится к области сварки плавлением, касается способов механизированной дуговой сварки под слоем флюса с применением дополнительной нагреваемой присадочной проволоки и может быть использовано при сварке металлоконструкций различной конфигурации.

Известен способ двухдуговой механизированной сварки под флюсом, включающий подачу в сварочную ванну основного электрода и дополнительной присадочной. проволоки, подаваемой перед основным электродом по ходу сварки и расплавляемой под действием собственной свароч; ной дуги.

Известен способ дуговой сварки под флюсом, включающий подключение отрицательного сварочного провода и свариваемой поверхности и расплавления основного электрода и. дополнительной нагреваемой присадочной проволоки, которую подают впереди него по ходу сварки под углом 45-.

„„ Ы „„1743757 А1.2 сварку ведут плавящимся электродом и дополнительной нагреваемой присадочной проволокой. Проволоку подают впереди электрода по ходу сварки под углом 45 — 550 к свариваемой поверхности. Расстояние между точками пересечения осей электрода и проволоки с поверхностью деталей заодно, Отрицательный токоподводящий провод подключен к свариваемому изделию позади основного электрода. Дополнительную присадочную проволоку подают со скоростью, равной от 0,6 до 0,7 величины напряжения тока присадочной проволоки. 1 ил., 1 табл.

55 к свариваемой поверхности при постоянном контакте с ней на расстоянии между точками пересечения осей электрода и присадочной проволоки со свариваемым изделием, определяемом зависимостью где S — расстояние между. точками пересечения осей электрода и дополнительной нагреваемой присадочной проволоки со свариваемой поверхностью мм; (— сварочный ток, А;

U — напряжение дуги,.В;

0 — диаметр основного электрода, мм;

Ч вЂ” скорость сварки, м/ч;

d — диаметр дополнительной нагреваемой присадочной проволоки, мм.

1743757

Обладая высокой производительностью, этот способ сварки не обеспечивает качества сварных швов из-за нестабильности геометрических размеров наплавленных валиков, что приводит 5 к несплавлениям, зашлаковкам и подрезам., Целью изобретения является повышение качества сварного соединения при сохранении производительности процесса. 10

Для достижения поставленной цели в способе дуговой сварки под флюсом, при котором сварку ведут- плавящимся электродом с дополнительной нагреваемой присадочной проволокой, которую подают 15 впереди электрода по ходу сварки под углом

45 — 55 к свариваемой поверхности при постоянном контакте с ней на заданном расстоянии между точками пересечения осей электрода и присадочной проволоки с по- 20 верхностью свариваемого изделия, которое определяется зависимостью

0,1

+ P4a, 3 х где S — расстояние между точками пересе- 30 чения осей, мм;

I — сварочный ток, А;

U — напряжение дуги, В;

V — скорость сварки, м/ч;

D — диаметр электрода, мм; 35

el — диаметр присадочной проволоки, мм, а отрицательный сварочный провод подключен к свариваемому изделию, согласно предложению, отрицательный сварочный 40 провод подключают к свариваемому изделию позади основного электрода. а дополнительную присадочную проволоку подают со скоростью, равной 0,6-0,7. напряжения нагрева. 45

Место подключения отрицательного. сварочного провода и подача дополнительной присадочной проволоки со скоростью, согласно предложению, обеспечивает устранение ее дестабилизирующего влияния на сварочную дугу и ванну расплавленного металла за счет оптимизации плавления дополнительной присадочной проволоки.

Известно, что под влиянием магнитного поля сварочная дуга может перемещаться и 55 изменять свою форму.

Если отрицательный сварочный провод располагается позади оси пересечения оси электрода со свари ваемой поверхностью, то поперечное магнитное поле (см. чертеж) отклоняет дугу в сторону от дополнительной проволоки, что исключает при соблюдении укаэанных условий возможность непосредственного взаимодействия дуги с дополнительной присадочной проволокой, В этом случае ЛЬ 5 3а предельную допустимую величину относительного изменения ширины валика на единице длины принята величина Лb =5, характерная для однодуговой механизированной сварки под флюсом и определяемая по формуле

b bMBKc bMgH Х 100 %

Ьср где Ьмзк — максимальная ширина валика, мм;

bM« — минимальная ширина валика, мм;

bcp — средняя величина валика,мм.

При этом расстояние от точки,подключения отрицательного провода по оси электрода может быть произвольным, Если отрицательный сварочный провод располагается со стороны дополнительной присадочной проволоки и ближе (левее) оси пересечения оси электрода со свариваемой поверхностью, то поперечное магнитное поле отклоняет дугу в сторону дополнительной проволоки, В этом случае при соблюдении указанных условий происходит непосредственное взаимодействие дуги с дополнительной присадочной проволокой, а величина относительного изменения ширины валика

ДЬ> 5%, Для получения качественного наплавленного валика необходимо, чтобы нагретая до "тестообразного" состояния дополнительная проволока плавилась в головной части расплавленной ванны, не соприкасаясь при этом непосредственно с дугой. При скорости подачи дополнительной нагреваемой проволоки V > 0,7U см/с (где Он — напряжение подогрева присадочной проволоки, В) проволока не успевает нагреться до требуемой температуры и плавится не в головной части сварочной ванны, а в зоне дуги. Воз- растают электромагнитное взаимодействие и конвекционные потоки в сварочной ванне и, следовательно, Л Ь> 5 . В результате при высокой производительности возникают дефекты сварного соединения, такие как зашлаковки, несплавления, подрезы. При скорости подачи производительность сварки из-за V< 0,6U<, см/с, падает производительность сварки из-за меньшей скорости подачи дополнительной проволоки. Из-за увеличения времени контакта дополнительной проволоки с твердой подложкой она плавится не доходя до сварочной ванны.

1743757

Возникает нестабильность процесса и возрастает относительное изменение ширины валика, т.е. ЛЬ> 5%

Предлагаемый способ поясняется чертежом, где 1 — основной электрод, 2 — дополнительная нагреваемая присадочная проволока, 3 — свариваемая поверхность, 4 — сварочная дуга, 5 — отрицательный сварочный провод, 6 — направление сварки.

Способ осуществляется следующим образом. Сварочная дуга 4 возбуждается между основным электродом 1 и свариваемой поверхностью 3. Дополнительную нагреваемую присадочную проволоку 2 подают под углом P = 45-55 к свариваемому изделию.

В зависимости от режима сварки устанавливают расстояние между осями основной и присадочной проволок, Отрицательный сварочный провод 5 подключается позади (правее) оси пересечения оси электрода со свариваемой поверхностью. Сварку осуществляют в направлении 6. Скорость подачи дополнительной нагреваемой присадочной проволоки устанавливают в зависимости от напряжения нагрева, Дополнительная проволока благодаря постоянному контакту со свариваемым изделием нагревается проходящим током и подается в головную часть расплавленной ванны.

Предлагаемым способом производили дуговую сварку под флюсом марки ФЦ-16 однопроходными валиками на низколегированную Сг — Ni — Мо — V сталь. В качестве присадочных материалов использовали низколегированную Cr — Nl — Мо проволоку диаметром 5 мм (основной электрод) и диаметром 2 мм (дополнительная нагреваемая присадочная проволока), Параметры режима сварки были следующими: сварочный ток

1= 600 А; напряжением дуги U = 32 В, скорость сварки V = 28 м/ч, напряжение нагрева

0н= 16 В, расстояние между осями присадочных проволок S = 10,5 мм, угол подачи дополнительной присадочной, проволоки ф=45 .

Скорость подачи дополнительной проволоки определяли следующим образом, При напряжении нагрева 0н= 16 В, подставляя в формулу получаем: минимально допустимую скорость подачи Чиин = 0,6 х 16 = 9,6 см/с максимально допустимую скорость подачи

V>®< =0,7 х 16= 11,2 см/с

Таким образом, оптимальная скорость подачи дополнительной нагреваемой присадочной проволоки при напряжении нагрева Он= 16 В должна находиться в пределах

9,6 Ч 11,2 см/с.

25 Формула изобретения

Способдуговойсварки подфлюсом, при котором сварку ведут плавящимся электродом с дополнительной нагреваемой присадочной проволокой, которую подают

30 впереди электрода по ходу сварки под углом

45 — 55 к свариваемой поверхности при постоянном контакте с ней на заданном расстоянии между точками пересечения осей электрода и присадочной проволоки с по-.

35 верхностью свариваемого иэделия, которое определяется зависимостью

I" ""1

p " " 16+D y(g<

2V

1 х>

+ 4d, 2.V

45 где S — расстояние междуточками пересечения осей, мм;

I — сварочный ток, А;

U — напряжение сварки, В; .

V — скорость сварки, м/ч;

d — диаметр присадочной проволоки;

D — диаметр электрода, а отрицательный токоподводящий провод подключают к свариваемому изделию, о тл ича ю щи и с я тем,что, с целью повыше55 ния качества сварного соединения, токоподводящий провод подключают позади основного электрода, а дополнительную присадочную проволоку подают со скоростью, равной ат 0,6 до 0,7 величины напряжения тока присадочной проволоки.

В таблице представлены данные, характеризующие качество сварных швов и производительность процесса нагреваемой присадочной проволоки и места подсоеди5 нения отрицательного сварочного провода, В качестве критерия для оценки качества сварки была принята величина относительного изменения ширины валиков Л Ь, не превышающая 5%. За критерий производи10 тельности процесса был принят коэффициент наплавки йн кг/ч.

Таким образом, использование предлагаемого способа дуговой сварки под флюсом с дополнительной нагреваемой

15 присадочной проволокой. по сравнению с прототипом обеспечивает повышение качества сварного соединения за счет получения наплавленных валиков и стабильно небольшими отклонениями от геометрических раз20 меров и устранение в результате таких дефектов, как несплавления, подрезы, шлаковые включения при сохранении производительности способа.

1743757

Характеристика наплавленных валиков

Относительное изменение ширины, Лb, Напряжение нагрева, UH, В

Коэффициент наплавки,ан, кг/r

Место подсоединения отрицательного сварочного прово а

Скорость под-. ачи дополнительной присадочной и оволоки, см/с

10,3

9,6

1Р,7

10

10,9

11,2

11,4

11,9

Составитель С.Носов

Редактор Т.Пилипенко Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 2151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 позади от оси впереди от оси позади от оси впереди от оси позади от оси впереди от оси позади от оси впереди от оси позади от оси впе е и от оси

6,0

9,1

4,3

8.6

4,1

10,1

4,7

1 1,3

11,8