Способ электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ РЕСПУБЛИК р(р 8 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ . н вто скомы свиДЯткдьСЗау

4 ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ 1РЫТИЙ (61 - 563241 (21) 34.77313/25-27 (.22).. 30. 07. 82 .: (46) 15.11.83 ° Бюл.й 42 (72) Б.8.. Худяков и В.Ф. Постауакин . (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола . (53) 621,791 ° 753(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство ССС5

11 563241, кл. В 23 К 9/16, 1973 (прототип).

1(54)(57) 1. СПОСОБ,ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ С КОРОТ.„„SU„„,l Î53993, A

КИИИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА по авт.св. 0 563241, о т л и ч а ю" шийся тем, что, с:цельв пюв ше-. ния качества сварки за счет уменвйе ния разбрызгивания металла, в интер-.. вале коммутации caapoword тока конец электродной проволоки перемещают в направлении: от ванны жидкого металла, увеличивая длину жидкой пере- . мычки до ее разрыва,а после окончания интервала -коммутации-сварочного тока и образования капли жидкого металлвконец электродной проволоки возвра1 щают в исходное положение.

1053993

2. Способ по п.1,отличающийся тем, .что ° перемещение, конца электродной проволоки в направИзобретение относится к технологии сварки, в частности к способам элект- родуговой сварки плавящимся электро" дом с короткими замыканиями дугового промежутка. 5

По основному авт.св. N 56324,1 известен способ электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового, промежутка, в котором непрерывно измеряют падение напряжения и ток на перемычке и осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки,при . этом момент коммутации определяют по достижению измеренными величинами заданного порогового значения (1. $.

Однако при использовании указанного способа для электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежут- 20 ка в углекислом газе удается снизить разбрызгивание металла лишь до 2-53 вследствие того, что не удается полностью устранить взрывные процессы при разрушении перемычек жидкого ме- 25 талла, Момент коммутации сварочного тока определяют по достижению падения напряжения на перемычке заданного . порогового напряжения. При этом кривая падения напряжения на перемычке, ЗО по которой производится, контроль за ее состоянием, дает недостаточно точ..ную ин4юрмацию о Фбрме и размерах перемычки перед ее разрушением. Ве- личина порогового напряжения 4-6 В выбирается экспериментально из условия минимальной вероятности появления поздних коммутаций тока (когда перемычка разрушается со взрывом на Фронте снижения тока, а не в интервале ком- 4О мутации ) и ранних коммутаций тока (когда перемычка не успевает или не может разрушиться в интервале коммутации, а разрушается со взрывом после включения тока ). Причем увеличение 45 порогового напряжения приводит к увеличению вероятности появления поздних коммутаций, а снижение порогового лении от ванны жидкого металла осуществляют путем приложения усилия в направлении, перпендикулярном оси проволоки. напряжения - к увеличению вероятности появления ранних коммутаций. Таким образом, известный способ сварки не обеспечивает минимального разбрызги- вания электродного металла, а следо-1 вательно, и повышения качества про" цесса. сварки °

Целью изобретения является повышение качества сварки за счет уменьшения разбрызгивания электродного металла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, B интервале коммутации сварочного тока конец электродной проволоки", перемещают в направлении от ванны жидкого металла, увеличивая длину жидкой перемычки до ее разрыва, а после окончания интервала коммутации сварочного тока и образования капли жидкого металла конец электродной проволоки ° возвращают в исходное положение.

Кроме того, перемещение конца электродной проволоки в направлении от.ванны жидкого металла осуществляют путем приложения усилия в направлении, перпендикулярном оси проволоки.

Перемещение конца электродной проволоки в интервале коммутации сварочного тока в направлении от ванны жидкого металла пр од к увеличению длины жидкой перемычки и уменьшению ее диаметра, т.е. усиливает действие сил поверхностного натяжения, кроме того, дополнительно на массу жидкого металла действует сила инерции, возникающая при быстром перемещении электрода в направлении от ванны жидкого металла, что также способствует надежному разрушению перемычки, без взрыва в результате чего уменьшается разбрызгивание металла и повышается качество процесса сварки.

3 ) 053993..

Возвращение конца зле ктродйой .По мере роста тока короткого замыпроволоки в исходное положение после кания в интервале времени t - t пе" окончания интервала комм та и в 3пв оммутации свароч- ремычка жидкого металла сжимается под ного тока способствует надежному об- деиствием электромагнитных сил, сопро .Разованию перемычки при касании кап- тивление перемычки растет и соответли расплавленного металла ванны жид" ственно увеличивается падение напряког металла, что снижает равбрызги-, женил на перемычке, которое непрерыввание металла и повышает качество, но измеряют и сравнивают с пороговым процесса свар"" напряжением 0 пор м спосо е сварки величину

Кроме того, приложение усилйя в. 10 В данном спо об направлении, перпендикулярном оси порогового пряже ния U и сволоки и р, озволяет получить мак- минимальной (3,5-4В ), чтобы полностйю. пряжения пвр выбирают симальную скорость перемещения ее -устранить поздние. коммутации сварочно. конца и добиться необходимой величи- го тока (когда перемычка жидкого мены перемещения (примерно 0,.5-1 мм ) 1g талла со взрывом разрушается на фронконца проволоки в направлении от те снижения тока). ванны жидкого металла в интервале Иомежт коммутации т, сварочного то коммутации сварочного тока в его тока, в ре- ка определяют по достижению падением

3 зультате чего уменьшается разбрызги .напряжения на перемычке з н вание металла и повышает я на перемычке заданного алла и повышается качест- 20 порогового напряжения 0 . При этбм во процесса сварки. я „. Ри осуществляют снижение сварочного ред ле ы времен тока 3 от максимальной величины до минимальной ные диаграммы сварочного тока: 3 = 300" 500А и напряжения на дуговом промежутке . величины 3 . = 10-20А. Период ком" .

ce tain и фазы процесса каплеобразова" 2s мутации;сварочного тока i 9 7 ния и разрушения перемычки. жидкого . 1 мс. металла. С момента < в интервале коммутации

П р и и е р . Электродуговую,свар. сварочного тока перемещают конец ку.плавящимся электродом с коротки- электродной проволоки в направлении ми замыканиями дугового промежутка З0 от ванны жидкого металла на расстоя" проводят в среде защитного газа . ние 1 мм путем приложения усилия (углекислого газа ) проволокой .. в направлении, перпендикулярном оси

СВ-0872С диаметром 2 мм, на режиме: проволоки.

3 = 180 200 А

00 " "W cp = 20.-22 В. Величина перемещения конца провоПредлагаемый способ сварки рвали- . локи .8 выбрана экспериментально зуется с помощью тиристорного комму" приблизительно равной половине диататора тока в совокупности с электро- метра"проволоки (т.е. Ф 1 мм при магнитным .устройством для перемеще- . диаметре проволоки 2 мм ), исходя из ния конца проволоки. Момент коммута- условия обеспечения минимального ции сварочного тока определяется 40 разбрызгивания металла 1,5-3,53 ° B с помощью датчика контроля состояния результате перемещения конца провоперемычки жидкого металла. локи перемычку растягивают на 8 1 мм

П

Под действием силы поверхностного

Роцесс электродуговой сварки пда- . ду с арки пда . натяжения и силы инерции перемычка вящимся электродом с короткими замы- разрушается без взрыва в момент вреканиями сопровождается периодическими 45 мен„ в и е мени ъ4. в пределах интервала коммузамыканиями дугового промежутка кап- тации, Одновременно б воз уждается родного металла, расплав- вспомогательная дуга. ленного во время горения ги. В моду . В мо В момент времени t окончания мент времени t капля металла каса5 аса- интервала коммутации сварочного тока ется свариваемсй конструкции, и и

РУ ц Ри зажигается основная дуга, электродная этом образуетсл перемычка жидкого ме- проволока начинае и чертеж . апряжение на дуговом руется капля жидкого металла. промежутке U резко падает от величид р д ет от величи- Одновременно с этим, возвращают ны 25-30 В практически до нуля а д у а конец электродной проволоки в исходсварочный ток 3 начинает нарастать 55,ное положение в интервале времени с постоянной времени, определяемой,"й - t (5-10 ис). эл ектрическими параметрами сварочной В момент времени t капля металла ис цепи. касается свариваемой конструкции, ф 1053993 6 образуется перемычка жидкого метал" сравнению с базовым объектом (прото ла,, и цикл сварки повторяется. типом ).

Уменьшение разбрызгивания электродЭкспериментально установлеео,что ного металла приводит к повышению предлагаемый способ электродуговой 5 качества процесса сварки по предлага варки плавящимся электродом с корот емому способу по сравнению с базовым

t 7 . кими замыканиями дугового промежутка . объектом, а также к экономии электрод.позволяет достичь мииимаяьного раз- . ной проволоки, электроэнергии и трудо:.брыагивания ма алла (,порядка 1,5- затрат по очистке свариваемых кон3 53 J, .т.е. в !.,31,4 раза нище по 1О струкций от брызг металла.

Составитель А.Гаврилов

Редактор T.Êîëá Техред Т.Фанта Корректор A.дзятко

Заказ 8983/12 . Тираж !106 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раувская наб., д. 4/5

» »»»»»»» »»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»

Филиал ППП ЧЪтент", г. Ужгород., ул. Проектная, 4