Способ дуговой сварки

Способ дуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oll NCAHME

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 990452 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.02.81 (21) 32741?2/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М Кл з

В 23 К9/08

В 23 К9/16

Гасударственные кемнтет

СССР (53) УДК 621.791..75 (088.8) Опубликовано 23.01.83. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 28.01.83

IIo денем нзебретеннй н етнрытий (72) Авторы изобретения

3. И. Явно, И. В. Суздалев и В. А.. Зелькин д j

«9 т < .„ ЯЯ ю (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЛ СВАРКИ

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в машиностроении, судостроении и других отраслях промышленности преимущественно при сварке неплавящимся электродом в инертных газах деталей из немагнитных материалов.

Известен способ дуговой сварки, в которых сварочную дугу деформируют, растягивая или сжимая ее постоянным продольным магнитным полем (1). о

Известен также способ дуговой сварки, в котором на дугу накладывают знакопеременное продольное или поперечное магнитное поле для вращения или отклонения сварочной дуги (2).

Однако в обоих случаях поперечное сечение, деформируясь, остается в форме круга.

Известен способ дуговой сварки, в которых сварочную дугу деформируют магнитным полем так, что изменяют форму ее поперечного сечения (3) .

Недостатком данного способа является относительно небольшая глубина проплавления, что не позволяет применять его для сварки деталей большой толщины без разделки кромок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ дуговой сварки, в котором сварочную дугу деформируют с помощью постоянного магнитного поля, имеющего форму вогнутого четырехугольника, так что поперечное сечение дуги из круглого преобразуется в эллиптическое. При этом большая ось эллипса совпадает с продольной осью шва.

Применение этого способа сварки нри небольшой силе сварочного тока обеспечивает резкое увеличение глубины проплав,ления (4).

Однако при увеличении силы тока свыше

700 А формирование сварного шва заметно ухудшается, что не позволяет применять его для сварки деталей большой толщины, так как наряду с увеличением глубины проплавления в сварном шве образуются газовые полости, подрезы, выплески и прочие дефекты. Наличие этих дефектов делает невозможным применение этого способа для сварки ответственных конструкций, а в случае сварки малоответственных деталей требует большого объема ремонтных работ.

990452

ВНИИПИ Заказ 1023/19 Тираж )Я1)4 Подписное

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Целью изобретения является улучшение качества формирования шва путем предотвращения появления в нем дефектов.

Для достижения поставленной цели воздействуют на столб дуги магнитным полем, силовые линии которого образуют вогнутый четырехугольник, а в процессе сборки периодически изменяют направление силовых линий магнитного поля на обратное с частотой 10 — 50 Гц, при этом время наложения магнитного поля одного направления принимают равным 0,1 — 0,9 от продолжительности всего периода изменения направления силовых линий.

Воздействие на столб дуги магнитного поля, силовые линии которого образуют вогнутый четырехугольник, позволяет получать в зависимости от соотношения величин поперечных магнитных полей анодное пятно эллиптической формы, малая ось которого в

2 — 10 раз меньше большой. Соответственно, сварочная ванна имеет такую же форму. В процессе перемещения дуги вдоль свариваемых кромок направление силовых линий магнитного поля меняют периодически на обратное, при этом поперечное сечение дуги поворачивается до 80 . При изменении направления силовых линий магнитного поля с частотой меньше 10 Гц формирование шва неудовлетворительное — наблюдаются подрезы.

При частотах более 50 Гц время существования магнитного ноля одного направления недостаточно для получения положительного эффекта, т. е. глубина проплавления при качественном формировании шва остается на том же уровне, как и при обычном способе сварки.

В случае для получения швов с коэффициентом формы шва (S ) > 1 периодичность изменения направления силовых линий магнитного поля выбирают такой, чтобы большая ось деформированного анодного пятна большую часть периода располагалась поперек шва. Для получения сварных швов с (ф) ) l, наоборот, в течение более длительной части периода t2 изменЕния магнитного поля большая ocb анодного пятна дуги располагалась вдоль шва. Таким образом, весь период полного изменения направления силовых магнитных линий будет равен Т = t +

+ t».

При рекомендуемых частотах изменения направления магнитного поля (f = 10— — 50 Гц) и времени t (0,1 Т сварной шов будет широким, но недостаточно глубоким, что является недостаточным для получения положительного эффекта.

При t2)0,9 Т достигается требуемая глубина проплавления, но при этом появляются дефекты в сварных швах (подрезы).

Пример. Брали пластины из сплава типа ПТ-3В и производили сварку неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона. Сварку выполняли постоянным током на прямой полярности. Сила тока 830 А, напряжение на дуге 10 В, скорость сварки

10 м/ч. Во время сварки на дугу накладывали магнитное поле с помощью магнитной системы (по известному способу) . Катушки электромагнитов подключали к специальному источнику асимметричного перемещения переменного тока с регулируемой частотой от 10 до 50 Гц. Во время сварки частота изменения направления силовых линий магнитного поля составляла 20 Гц.

Время наложения магнитного поля с силовыми линиями одного направления составляло 0,7 от продолжительности цикла, а длина деформированного сечения в это время располагалась вдоль шва. Индукция магнитного поля в зоне горения дуги 20 мТл.

Получали сварной шов глубиной 20 — 21 мм, шириной 5 — -6 мм, без подрезов, выплесков, газовых полостей и других дефектов формирования.

3а счет улучшения качества сварных швов и сокращения объема ремонтных работ при применении предлагаемого способа сварки может быть получен экономический эффект

50 — 100 тыс. руб. на одном заводе.

Фор и1/ла изобретения

Способ дуговой сварки преимущественно в защитных газах, включающий воздействие на столб дуги магнитного поля, силовые линии которого образуют вогнутый четырехугольник, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества шва путем предотвращения появления в нем дефектов, в процессе сварки периодически изменяют направление силовых линий магнитного поля на обра" íîå с частотой 10 — 50 Гц, при этом время наложения магнитного поля одного направления принимают равным 0,1 — 0,9 от продолжительности полного периода изменения направления силовых линий.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3433924, кл. B 23 к 9/08, 1969.

2. Патент США ¹ 3626145, кл. В 23 к 9/08, 1971.

3. Акулов А. И. и Рыбачук А. М. Удержание сварочной ванны поперечным магнитным полем при сварке плавящимся электродом. — «Сварочное производство», 1975, № 11, с. 9 — 10.

4. Акулов А. И. и др. Удержание жидкого металла сварочной ванны поперечным магнитным полем. — «Сварочное производство», 1972, № 2, с. 3 — 4 (прототип).