Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением

Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

О П И С А Н И Е (1904939

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 14 06 —,g (2! ) 2770753/25-27 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 15 02 82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 18.02.82 (51)М. Кл.

В 2,".1 К 11/04 фвударстаенный комитет

СССР аю делам изобретений и открытий (53 ) Уд К 62 1. 79 1. . 762. 5 (088.8) В. К. Лебедев, С. И. Кучук-Яценко, В. Г. Кривенко, N. В. Богорский, B. Т. Чередничок, А. A. Тс)ттд В А C

3

Р т .,,; -.

Ордена Ленина и ордена Трудового Краснбгo - Ç àìðíè ""-" институт электросварки им. Е. О. Гтатона

Г (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ НЕПРЕРЫВНЫМ ОПЛАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контактной стыковой сварке оплавлением изделий большого поперечного сечения.

Известен способ контактной стыковой сварки непрерывным сплавлением, согласно которому плита сварочной машины перемешается в процессе сплавления с ростоянйой или возрастающей скоростью (1) .

Несмотря на то, что такой способ сварки имеет высокий электрический

КПД, применение его ограничивается типом свариваемых материалов, размерами и формой поперечного сечения деталей. Этим способом сваривают преимущественно тонкие листовые конструк-. ции и изделия с небольшим контактным сечением. недостатком способа, огра1 ничиваюшим его применение, является постепенное снижение первоначально высокого термического КПД процесса оплавления, которое наблюдается по мере нагрева свариваемых деталей, что

I приводит к уменьшению скорости их нагрева. Поэтому для достижения необходимой зоны разогрева торцов свариваемых изделий требуется увеличение

5 расхода выплавляемого металла. Это вызывает большие затруднения при сварке деталей из материалов с низкой теплопроводностью, а также деталей толстостенных и компактных сечений.

Известен также способ стыковой сварки сплавлением, согласно которому свариваемые детали многократно сводят и разводят. Деталям на стадии нагрева сообщают только возвратно-поступатель15 ные перемещения без их непрерывного сближения (2 ) .

Недостатками этого способа сварки являются низкий электрический КПД, а так же необходим ос ть применения машин с -большой электрической мощностью.

Этот способ требует тщательной подгонки поверхности торцов свариваемых деталей для получения их равномерного нагрева, но даже самая тшательная

004939 подгонка не устраняет неравномерность их нагрева по сечению, что приводит к появлению дефектов.

Известен также способ контактной стыковой сварки HenpepblBnbIM сплавлением, согласно которому одной из деталей в процессе сплавления сообщают колебания вдоль направления движения деталей с регулируемой амплитудой и частотой и производят осадку. Сочета- 10 ние непрерывного сближения свариваемых деталей с одновременной вибрацией одной из них обеспечивает значительное повышение сварочного тока, термического КПД процесса за весь цикл сварки. 1

Благодаря этому появляется возможность сваривать толстостенные и компактные детали большого сечения, а также детали с низкой теплопроводностью (3$ .

Недостатком данного способа сварки 20 является то, что на начальном этапе сварки в течение определенного времени, пока торцы свариваемых деталей холодные или слабо разогреты, процесс сплавления характеризуется завышенным значением 2 тока, потерей мощности на нагрев вторичной цепи сварочного трансформатора и низким электрическим и термическим

КПД. С увеличением толшины, а также сечения свариваемых деталей время это- 30 го начального этапа сварки с низкой эффективностью также увеличивается.

Llenb изобретения - повышение производительности снижение потребляемой мошности путем увеличения скорости нагрева свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что колебания одной из свариваемых деталей сообщают на втором этапе оплавления перед осадкой, а на первом gp этапе оплавления детали сближают непрерывно.

Второй этап оплавления может осуществляться с момента достижения сварочным током или мошностью величины, равной 0,66 — 0,5 их начального значения при оплавлении, или с временной задержкой с начала оплавления равной, 0,2... 0,3 общего времени сварки, или после суммарного оплавления концов деталей на величину О, 2 -0,3 их толшины.

На втором этапе оплавления колебания могут прекрашаться до начала осадки после суммарного оплавления концов деталей на величину 0,5-0,7 общего припуска на сварку.

Приведенные относительные значения тока, мощности, времени и прнпуска установлены в процессе многократных опытных сварок деталей различного сечения и из различного материала.

Сушность предлагаемого способа заключается в следуюшем.

Свариваемые детали, зажатые в губках сварочной машины, к которым подведено напряжение, непрерывно сближают. На начальном этапе сварки, когда торцы сварива емых деталей холодные, термический КПД процесса сплавления высокий.

Сварочный ток и потребляемая мошность соответствуют оптимальным значениям.

По мере разогрева концов деталей время сушествования элементарных контактов, образующихся на торцах деталей при оплавлении, уменьшается, увеличивается выброс перегретого металла в виде искр и уменьшается энергия, идушая на нагрев. деталей, что приводит к снижению термического КПД процесса сплавления.

Косвенными параметрами, характеризующими тепловое состояние концов свариваемых деталей, является сварочный ток или мошность, потребляемая из сети.

Исследования показывают, что при сварке деталей на конкретной машине при заданном режиме значения сварочного тока и мошности, потребляемой из сети, соответствуют определенному тепловому состоянию свариваемых деталей.

Таким образом, измеряя сварочный ток или мошность, потребляемую из сети в процессе оплавления деталей, контролируют тепловое состояние их концов. о

По мере разогрева деталей сварочный ток и мошность уменьшаются. При снижении тока или мошности до величины равной 0,66 — 0,5 начального их значения начинают второй этап сближения, на котором одной из свариваемых деталей сообшают колебания вдоль направления движения дополнительно к непрерывному сближению деталей.

Например, при сварке рельсов с погонным весом 65кгlм гок, замерянный в первичной сети сварочного трансформатора в начале первого этапа (йепрерывное оплавление без вибрации) составляет 200 - 250 А. По мере нагрева концов рельсов ток уменьшается. Когда его значение достигает 100 — 150 А, ( начинают второй этап (непрерывное оплавление с вибрацией) .

В результате сварочный ток повышается до 400 — 500 А, уменьшается вы-.. брос перегретого металла, интенсифици

Источники информации, принятые во внимай при экспертизе

40 1. Кабанов Н. С. и др. Технология стыковой контаткной сварки. М., Машиностроение, 1970, с. 48.

2. Патент Великобритании

_#_ 1153002, кл. В 3 К, 21.05.69.

3. Авторское свидетельство СССР ©

N 226052, кл. В 23 К 11/04, 1965.

5 9049 руется нагрев деталей, повышается термический КГИ.

При сварке труб большого диаметра ток в первичной сети трансформатора в начале первого этапа сварки составляэт около 1000 А. По мере нагрева концов труб он снижается, и при его значении порядка 600 А начинают второй этап.

В результате сварочный ток и мощность повышаются в 2-3 раза, что 10 интен сифи цируе т про цесс нагрева.

В некоторых случаях для упрощения управления процессом сварки этап сбпиI жения с колебаниями можно начинать в функции времени оплавления ипи величины 1 перемещения плиты машины.

B первом случае контролируют время сварки и этап сближения с колебаниями начинают через время, равное 0,2-0,3 общего времени сварки. 20

Например, при сварке труб большого диаметра первый этап заканчивают через

50 с с начала сварки, а общее время составляет 180 с.

Во втором случае контролируют пере- д мешение деталей и этап сближения с колебаниями начинают после суммарного оплавления концов деталей на величину

0,2-0,3 их толщины.

Так, при сварке труб с толщиной стен- З0 ки 20 мк первый этап сварки осуществляют на участке первых 5 мм хода подвижной части машины, отсчитываемых с момента начала оплавления. Затем переходят на второй этап сварки — непре- рывное оплавление с вибрацией. После получения требуемого разогрева деталей перед осадкой свариваемые детали сближают с нарастающей скоростью.

Предлагаемый способ сварки предусматривает осуществление этого сближения как без колебаний одной из деталей, так и с колебаниями вплоть до наа чала осадки.

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавпением, при котором

39 б одной из деталей в процессе оплавления сообщают колебания вдоль направления движения деталей с регулируе ой амплитудой и частотой и производят ооадку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, снижения потребляемой мощности путем увеличения скорости нагрева свариваемых деталей, колебания одной из свариваемых деталей сообщают на втором этапе < сппавпепия перед осадкой; а на первом этапе оплавления детали сближают непрерывно.

2.Способпоп. 1, отлича.ошийся тем, что второй этап оплавления осуществляют с момента достижения сварочным током ипи мощностью величины, равной 0,66 -0,5 их начального значения при оплавпений.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что второй этап оплавления осуществляют с временной задержкой с начала оплавления, равной 0,2—

0,3 общего времени сварки.

4.Способ поп. 1, отличаюшийся тем, что второй этап оплавления осуществляют после суммарного оплавления концов деталей на величину

0,2 -0,3 их толщины.

5. Способ по пп. 1-4, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что ча втором этапе оплавления колебания прекращают до начала осадки после суммарного оплавления концов деталей на величину

0,5 — 0,7 общего припуска на сварку.

Составитель В. Влодавская )(Редактор Л. Алексеенко Техред М. Тенер, Корректор A. Ференц

Заказ 226/2 1 Тираж 1150 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4