Способ определения объема жидкого металла сварочной ванны

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЖИДКОГО МЕТАЛЛА СВАРОЧНОЙ ВАННЫ при сварке неплавящимся электродом, при котором взвешивают составленный из двух пластин образец, производят сварку образца, и в процессе сварки жидкий металл сварочной ванны перемещают за пределы образца, взвешивают образец, и по разнице веса образца до и после сварки определяют объем жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения объема жидкого металла, вытесненного давлением сварочной дуги при сварочном токе более 500 А, сварку составного образца осуществляют поперек стыка пластин за его границу на длину не менее длины сварочной ванны , после чего образец разделяют на две части по линии стык.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС1 1УБЛИК

4(51) В 23 К 9 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р VC8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3535595/25-27 (22) 16.12.82 (46) 30.06.85. Бюл. N 24 (72) А.Г.Симоник, С.И.Верещагин и Г.А.Славин (53) 621.791.754(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 197809, кл. В 23 К 9/16, 1965. (54)($7) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕИА

ЖИДКОГО ИЕТАЛЛА СВАРОЧНОЙ ВАННЫ при сварке неплавящимся электродом, при котором взвешивают составленный из двух пластин образец, производят сварку образца, и в процесве свар-.

„„5U„„1164018 А ки жидкий металл сварочной ванны перемещают за пределы образца, взвешивают образец, и по разнице веса образца до и после сварки определяют объем жидкого металла, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения объема жидкого металла, вытесненного давлением сварочной дуги при сварочном токе более 500 А, сварку составного образца осуществляют поперек стыка пластин за его границу на длину не менее длины сварочной ванны, после чего образец разделяют на две части по линии стыка.

1 1164018

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при исследовании энергетических характеристик сварочной дуги и расчете глуФ бины проплавления металла.

Цель изобретения - повышение точности определения объема жидкого металла, вытесненного давлением сварочной дуги при сварке неплавящимся электродом в инертных газах при сварочном токе более 500 А.

Эта цель достигается тем, что сварку составного образца производят поперек стыка пластин, при этом в зоне стыка давление дуги перемещает жидкий металл с одной пластины на другую, и по изменению веса пластины определяют объем вытесненного давлением дуги жидкого металла,.давление дуги и глубину проплавления.

На фиг. 1 приведена схема перемещения жидкого металла сварочной ванны в зоне стыка; на фиг. 2 — образец в момент окончания сварки.

Для определения объема жидкого металла сварочной ванны, вытесненного дугой, используют образец из двух стыкуемых частей образцов 1 и 2, которые перед сваркой взвешивают.

Сварку осуществляют поперек стыка 3, частей образцов 1 и 2. Подбирают режим сварки на части образца 1 для перехода границы стыка 3 на установившемся режиме.

Под дугой образуется зона жидкого металла объемом У, сварочной ванны длиной 1» . Часть жидкого металла сварочной ванны объемом Ч„ давлением Р дуги перемещается в хвостовую часть ванны. Продвигая сварочную дугу в направлении поперек стыка, жидкий металл сварочной ванны перемещают в этом же направлении. При переходе границы стыка 3 давлением Р дуги перемещают объем жидкого металла М, непосредственно из-под дуги образца в хвостовую часть сварбчной ванны, расположенную на части образца 1 (фиг. 1).

V=

Этот переведенный металл со второй части образца на другой первой дает разницу объемов образцов 1 и 2 па величину М .

Однако остановить процесс сварки в данный момент нельзя, так как часть вытесненного жидкого металла изза отсутствия давления дуги возвращается (стекает) в ванну, располагаемую в части образца 2, и не весь металл, вытесненный дугой, переходит на другую часть образца.

Поэтому сварку осуществляют за

5 границу стыка 3 поперек его не менее чем на длину сварочной ванны L так как только в этом случае в момент отключения имеет место перемещение полного объема металла V из-под

1б дуги в хвостовую часть уже непосредственно на части образца 2 (фиг. 2).

В этом положении при отключении дуги часть жидкого металла объемом Ч стекает обратно в ванну и в этом

15 состоянии кристаллизуется.

Сварка проводится с проплавлением основного металла на 40-60Х для получения концентратора, расположенного в нижней части стыка. После прове2б дения сварки составной образец разделяют по границе стыка по концентратору в зоне стыка, устанавливая шов на лезвийное острие, и изгибают до разрушения. При этом на изломе метал25 ла шва на обоих образцах получают четкий излом в продолжении поверхности стыка. Затем взвешивают части образцов 1 и 2 и по разности весов соответствующих частей образцов до

Зб и после сварки определяют вес металла, вытесненного давлением дуги с одного образца 2 на другой 1. Определение объема осуществляют по известной зависимости где G — вес образца, мг, у- удельный вес свариваемого материала, г/см .

Пример осуществления способа.

Производили сравнительные испытания по измерению силового воздействия сварочной дуги по известному

45 способу (измерения давления дуги весовым способом) и предложенному способу. Материал образца — сталь

12Õ18Í12Ò. Режим сварки: сварочный, ток — 600 А, напряжение дуги 12 В.

5бРезультаты измерений приведены в таблице.

Давление дуги по предложенному способу определялось как произведение объема вытесненного давлением

55 дуги металла и плотности металла образца.

Как видно из таблицы, давление дуги по известному способу несколь1164018

Реактивные

Электромагнитная сила эмс

Способы измерения о Гц4

Рэмс

Давление общее (Р ) г

Реальное давление с силы паров металла учетом всех составляющих, г

Известный

28,8

24,5

Не учиты- 4,3 ваются

4,3

Предложенный

Учитываются

3,8

Составитель А.Пастухов

Редактор И.Горват Техред Ж.Кастелевич Корректор B.ÑHHèöêàÿ

Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4133/11

Филиал ППП "Патент" r. Ужгроод, ул. Проектная, 4 ко выше, чем по предложенному способу так как при весовом способе с использованием тензометров не г учитываются реактивные силы паров расплавленного металла, возникающие при испарении жидкой сварочной ванны.

Использование изобретения позволяет повысить точность определвния объема жидкого металла сварочной ванны, вытесненного давлением дуги, что дает возможность повысить точность определения давления дуги и глубины проплавления без использования сложных приборов, получить экономический эффект на одном предприятии около 5 тыс. руб. в год.