Способ дуговой сварки

 

СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ неплавятимся электродом с использованием присадочного материала, который подают импульсно, а на зону дуги воздействуют-импульсным магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения проплавляющей способности дуги, качества сварных швов и экономии электроэнергии, на период импульса подачи присадочного материала прекращают воздействие магнитным полем. (Л U о 05 35

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEOlYEiËÈН

1 А (191 (11) g ö В 23 К 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВY

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3543350/25-27 (22) 28.01.83 (46) 07.08.84. Бюл. М 29 (72) В.Н.Сушков и О.М.Новиков (53) 621.791.753.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 305969, кл. В 23 К 9/08, 30.10.69.

2. Авторское свидетельство СССР

_#_F 155898, кл. В 23 К 9/08, 05.04.62.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 872092, кл. В 23 К 9/08, 29.10.79 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ не, плавяшимся электродом с использованием присадочного материала, который подают импульсно, а на зону дуги воздействуют-импульсным магнитйым полем, отличающийся тем, что, с целью повышения пронлавляющей способности дуги, качества сварных швов и экономии электроэнергии, на период импульса подачи присадочного материала прекращают воздействие магнитным полем.

1106612

Недостатком известного способа, 55 является снижение проплавляющей способности дуги и эффектиности электро магнитного перемешивания сварочной

Изобретение относится к сварке, а именно к способам электродуговой сварки плавлением с электромагнитным перемешиванием расплава сварочной ванны, и может быть применено в ма- 5 щиностроительной, химической и других отраслях промышленностг при изготовлении сварных герметичных конструкций преимущественно из алюминиевых и магниевых сплавов.

Известен способ сварки магнитоуп.равляемой дугой, при котором используют импульсы электромагнитного поля повышенной скважности. Способ позволяет увеличить проплавляющую способ- 15 ность дуги и повысить качество свар" ных швов (1) .

Недостатком этого способа является недостаточная проплавляющая способность дуги при сварке с подачей 20 присадочного материала.

Известен способ сварки с магнитным управлением сварочной дугой, в котором применяют импульсное магнитное поле для снижения расхода элект- 2 роэнергии и повышения качества шва за счет прерывистого перемещения ду- . ги. При этом наличие пауз между импульсами электромагнитного поля позволяет частично компенсировать 30 снижение проплавляющей способности дуги в период действия импульса магнитного поля (2) .

Недостатком данного способа свар-. ки с электромагнитным перемешиванием расплава является снижение проплавляющей способности дуги при сварке с подачей присадочного материала, что увеличивает толщину жидкой прослойки между электродом и основным 40 металлом и затрудняет тепломассопере. нос и перемешивание расплава сварочной ванны.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- му результату является способ дуговой сварки неплавящимся электродом с использованием присадочного материала, который подают импульсно, а на зону дуги воздействуют импульсным магнит 50 ным полем, причем длительность импульса подачи присадочного материала кратна длительности цикла импульсов управляющего магнитного поля (3) . ванны с использованием присадочного материала, а для компенсации снижения проплавляющей способности дуги обычно повышают величину сварочного тока, что связяно с дополнительным расходом электроэнергии.

Цель изобретения — повышение проплавляющей способности дуги, качества сварных швов и экономии электроэнергии.

Цель достигается тем, что согласно способу дуговой сварки неплавящимся электродом с использованием присадочного материала, который подают импульсно, а на зону дуги воздействуют импульсным магнитным полем, на период импульса подачи присадочного материала прекращают воздействие магнитным полем.

Это способствует уменьшению жидкой прослойки между электродом и свариваемым металлом, повышает проплавляющую способность дуги, эффективность перемешивания расплава сва-. рочной ванны и качество сварного шва.

На чертеже представлена диаграмма, характеризующая способ, l

Пример. Провидится автоматическая аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом пластин из алюми- . ниевого сплава АИг6 толщиной 4,5 мм, Пластины собираются встык с технологическими зазорами между кромками в диапазоне 0,5 — 1,5 мм с интервалом 0,5 мм. Наличие технологических зазоров, в стыке способствует образованию окисных плен и несплошностей в шве, что облегчает выявление их рентгеновским методом контроля. Для осуществления способа используются сопло-соленоид и тиристорный синхронный прерыватель тока в цепях питания обмоток соленоида и электродвигателя подачи присадочного материала. С целью создания благоприятных условий для выявления возможных дефектов (окисных плен) в шве рентгеновским методом применяется специальная методика сблрки и сварки пластин с гарантированными зазорами в стыке между кромками в диапазоне 0 — 2,0 мм с интервалом 0,5 мм. Для получения сравнительных данных параллельно проводится сварка однотипных пластин известным способом f3) на различных режимах.

1106612

Способ

Режим сварки

Сварочный ток, А . Зазор в стыДисперсность

Скорость сварки, м/ч

Длина окисШирина проплава, мм ке,мм окисных плен, мм ных

I плен, мм/1 м шва

Предлагаемый

0,0

210

0,0

9,2

5,0

0,5 210

1,0 210

1,5 210

2,0. 210

Среднее:

0,0 210

0,5 210

0,33

9,7

14,0

0,52

10,0

22,0

0,74

10,5

7,0

9,6

10,0

0,52

9,8

Известный

0,0

8,0

0,78

8,3

1%0 210

29,0

0,99

8,2

Режим импульсного электромагнитного поля определяется следующими параметрами: величина тока катушки соленоида 2,0 А.; длительность импульса 0,3 с, длительность паузы

0,3 с. Во всех группах сварных пластин определяется суммарная протяженность окисных плен, дисперсность (средний размер) окисных включений и ширина проплава.

Суммарная длина окисных плен на единицу длины сварного шва, определяемая рентгеновским методом, характеризует уровень качества сварных сое15 динений. Дисперсность окисных плен, определяемая по изломам сварных швов с помощью бинокулярного микроскопа, характеризует эффективность электромагнитного перемешивания расп20 лава и диспергирования окисных плен, так как окисные плены не расплавляются в сварочной ванне и могут служить естественным материалом-свидетелем для оценки эффективности электромагнитного воздействия. Ширина, проплава с обратной стороны шва, измеряемая штангенциркулем, характеризует проплавляющую способность сварочной дуги. При этом, чем больше ширина проплава, тем больше проплавляющая способность дуги.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, в швах, выполненных по предлагаемому способу, суммарная протяженность окисных плен в 1,4 раза меньше,,:;исперсность включений в 1,7 раза меныпе, а ширина проплава в 1,2 раза больше, чем при сварке на тех же режимах известным с по с бом (3g .

Для получения соизмеримых результатов в случае сварки известным способом необходимо увеличить сварочный ток на 20 А, что равнозначно дополнительному расходу электроэнергии в количестве 2,4 кВт-ч в смену.

Предлагаемый способ сварки обеспечивает более эффективное перемешивание расплава в сварочной ванне и разрушение окисных плен при воздействии импульсного электромагнитного поля, повышает проплавляющую способность дуги и сокращает расход электроэнергии по сравнению с известным способом.

Результаты испытаний

1106612

Продолжение таблицы

Результаты испытаний

Режим сварки

Способ

Шарина проплава, Дисперсность

Скорость сварки, м/ч

Сварочный ток, А

Зазор в стыке,мм окисных плен, мм

24,0

0,92

8,7

11,0

7,9

14,0

0 89

8,2

0,0

Известный

8,6

4,0

0,32

9,2

20,0

0,83

10,0

23,0

0,74

9,8

6,0

9,4

11,0

0,63

Среднее:

Составитель Г.Квартальнова

Редактор Н.Яцола Техред Т.Маточка Корректор С.Черни

Заказ 5705/9 Тираж 1037 Подспиное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1,5 210

2,0 210

Среднее:

0,0 230

0,5 230

1,0 230

1,5 230

2,0 230

Длина окисных плен, мм/1м шва