Способ многодуговой сварки

Способ многодуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 689800 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.04.76 (2l) 2344400/25-27 (5E)M. Кл.

В 23 K 9/16 с присоединением заявки М

Гвсуаврстееевй ваарт ссср в дехаи взебувтенх» в втхвнтвй (23) П риоритет

Опубликовано 05.10.79. Бктллетень .йв З7

Дата опублнкованпя описания 08.10.79 (53) УДК621.791. ,75 (088.8) (72) Авторы нзобретени»

Д, Г. Быховский, А. Л. Болотников и А. И. Данилов (71) Заявитель (54) СПОСОБ МНОГОДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области плазменной обработки и может быть использовано для сварки цветных н черных металлов, прежде всего при изготовлении сварных соединений, требуюших применеS ния большого расхода присадочного материала.

Известен способ многодуговой сварки, при котором процесс ведут сочетакием плавящихся и неплавяшихся электродов, причем на находяшнеся рядом электроды подают напряжение противоположной полярности (1).

Однако этот способ не обеспечивает качественного шва, так как не позволяет управлять параметрами шва.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет расширения пределов регулирования количества расплавляемого в единицу времени прксадочного материала, а также повышеwe производительности процесса.

Цель достигается тем, что на все пла вяшиеся электроды подают напряжение одной и той же полярности.

Способ реализуется с помошью любого многодугового плазмотрона с неплавяшимися электродами. Например, в случае трехдугового плазмотрона средний неплавяшийся электрод заменяется на токоподводяшей мундштук для подачи плавяшегося электрода. При этом, если в процессе сварки через плавяшийся электрод пропустить тот же ток, что и в случае использования неплавяшегося электрода равновесие электромагнитных сил в трехдуговой системе не нарушается. Сварка ведется с образованием единой сварочной ванны. При этом дуга, горяшая с плавяшегося электрода, погружена в жидкий металл сварочной ванны, поэтому разбрызгивание присадочного материала почти полностью отсутствует. Зашита сварочной ванны, образованной всеми дугами, обшая. Каждая нлазменная дуга имеет индивидуальный канал подачи плазмооб0 4 дение большого количества присадочного материала.

Кроме того, замена неплавяшегося электрода на плавящийся электрод позволяет несколько уменьшить габариты плвэмотрона и расстояние между дугами.

Сварка при меньших расстояниях между ,цугами (приблизительно на 5-7 мм) возможна еще и потому, что сварка плавящимся электродом ведется короткой, погруженной в расплавленный металл дугой.

Поэтому эффект шунтировки раэнополярных дуг проявляется в этом способе при меньших расстояниях.

Процесс обладает хорошей стабильностью, так как твердое тело плавящегося электрода и столб электропроводной плазмы сжатой дуги в меньшей степени взаимодействуют между собой по сравнению с двумя плазменными дугами.

В качестве плазмообразующей и зашит ной среды возможно применение инертных или молекулярных газов, а также газовых смесей на их основе.

Возможность применения разного чис. ла дуг прямой и обратной полярности (например при трехдуговой сварке) делает этот способ универсальным и позволяет сваривать такие металлы как сталь, медь, алюминий.

Пример 1. Сварка низколегированной стали осуществляется тремя одновременно горящими друг за другом сварочными дугами. Ведущая и хвостовая плазменные дуги имеют прямую полярность. Средняя дуга горит с плавяшегс ся электрода. Материал электрода проволоки - CB-08Г2С диаметром 2 мм. Скорость подачи присадочной проволоки—

975 м/час. Защита сварочной ванныобщая, в атмосфере СО . Расход нлазмэобразуюшего газа - 200-250 л/час, защитного - 1800 л/чвс. Ток ведущей дуги 730 Л, хвостовой 670 А и на плавящимся электроде 490 А. При толщине металла 1 0 мм со скосом кромок скорость сварки на медной подкладке

140 м/час. Пример 2. Сварка алюминия марки АДО толщиной 25 мм без разделки кромок с обратным формированием на стальной подкладке с канавкой. Процесс сварки ведут тремя одновременно горящими дугами. Ведущая и хвостовая плазменные дуги имеют обратную полярность.

Средняя дуга, горящая между плавящим« ся электродом и свариваемым материа3 68980 разуюшего газа. Все дуги питаются от отдельных источников постоянного тока.

В случае трехдуговой сварки ток на средней дуге должен быть несколько меньше, чем на крайних дугах, что связано особен- 5 костью электромагнитного взаимодействия трех дуг.

Предлагаемый способ сварки рекомендуется осуществлять следующим образом.

Сначала зажигаются дуги, горящие с пла- 10 вящихся электродов на токе порядка

200 А. Затем на том же токе, не вызывающем существенного взаимодействия соседних дуг, зажигаются плазменные дуги, горящие с неплавящихся электродов. 15

После этого одновременно на тех и других дугах поднимают ток до рабочего значения. В случае применения устройства, ограничивающего величину тока короткого замыкания в момент замыкания 20 плавящегося электрода на изделие, возможен вариант первоначального возбуждения плазменных дуг с последующим зажиганием дуг, горящих с плавящихся электродов. В этом случае в момент горения дуг одной полярности расстояние между дугами в два раза больше и поэтому начальная величина тока на этих дугах в этот момент времени может быть увеличена или доходить до рабочего зна30 чения. Выбор того или иного варианта . начала процесса зависит от требований, предъявляемых к началу и концу шва.

Плавящийся электрод, расплавляясь, 35 выполняет роль присадочного материала, необходимого для легирования или созд: ния усиления сварного соединения. В этом случае плавление присадочного материала идет значительно эффективнее по

40 сравнению с нетоковедущей присадкой, так как происходит за счет тепла дуги, горящей непосредственно с присадочной проволоки. При необходимости введения особо

45 большого количества присвдочного материала (при сварке в глубокую или щелевую разделку) можно подавать. дополнительно нетоковедушую присадку под ведущую дугу.

Опытами установлено, что между плавящимися электродами и изделием при сварке сталей, меди, никеля и титана следует возбуждать дугу обратной полярности, а при сварке алюминия и его

55 сплавов — прямой полярности.

Способ предлагается использовать во всех случаях, когда по условиям получения сварного соединения требуется вве5

Формула изобретения

5 6898 лом, имеет прямую полярность. Диаметр присадочной проволоки марки свА5-3 мм.

Скорость подачи 450 м/час. Плазмооб рвзуюший газ и защитная среда - аргон.

Расход плазмообрвэуюшего газа 300360 л/час, защитного - 1600 л/час.

Ток ведущей дуги 980 А, хвостовой

900 А и на плавящимся электроде 690 А.

Скорость сварки 30 м/час.

Пример 3. Сварка меди М1 тол- 10 шиной 30 мм без разделки кромок с обратным формированием на флюсовой подушке. Процесс ведут тремя одновременно горящими дугами. Ведущая и хвостовая плазменные дуги горят as прямой полярности. Средняя дуга, горящая между плавящимся электродом и изделием, имеет обратную полярность. Марки присадочного .материала БРХ08, диаметр 5 мм. Скорость подачи присадочной проволоки

110 м/час. Плазмообразующий газсмесь, состоящая из 75% гелия и 25% аргона. Защитный газ - аргон. Расход плаэмообразующей смеси 350-400 л/чвс, защитного газа 1100 л/час. Ток веду25 шей дуги 1100 А, хвостовой 1000 А и

00 6

730 А на дуге между плавящимся электродом и изделием. Скорость сварки

15 м/час.

Способ многодуговой сварки, при котором процесс ведут сочетанием плвв шихся и неплввяшихся электродов, причем на находяшиеся рядом электроды подают напряжение противоположной полярности, о т л и ч а ю m и и с я те-м, что, с целью повьпаения качества сварного соединения за счет расширения пределов регулирования количества, расплавляемого в единицу времени црисвдочного материала, а также повышения .производительности процесса дуги, на все плавящиеся электроды подают напряжение одной и той же полярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

% 238044, кл. В 23 К 9/16, 1964.

Составитель И. Лурье

Редактор О. Иванова Техред И. Аствлош Корректор М. Вигула

Заказ 5861/10 Тираж 1222 П одпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нвб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4