Способ дуговой сварки неплавящимся электродом

 

СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ с подогревом присадочной проволоки, при котором присадочную проволоку и неплавящийся электрод присоединяют к одному полюсу источника питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса сварки криволинейных замкнутых швов путем устранения операции разворота присадочной проволоки относительно электрода и повышения качества шва, подогрев присадочной проволоки осуществляют на участке ее вылета, сопротивление которого больше сопротивления дуги между электродом и изделием от 3 до 20 раз, а присадочную проволоку подают в сварочную ванну на расстоянии от электрода не менее величины с и не более величины /2- с , где с - диаметр при ..садочной проволоки, Ь - ширина сварочной ванны. О5 05 со

А (!9) () )) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3677585/25-27 (22) 22.12.83. (46) 15.07.85. Бюл . )1 26 (72) А.Е. Кучерявый и N.M. Штрикман (53) 621. 791. 754(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 364399, кл. В 23 К 9/10, 1970.

Авторское свидетельство СССР

И 425748, кл. В 23 К 9/16, 1970. (54)(57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ с подогревом присадочной проволоки, при котором присадочную проволоку и неплавящийся электрод присоединяют к одному полюсу источника питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса сварки криволинейных замкнутых швов путем устранения операции разворота присадочной проволоки относительно электрода и повышения качества шва, подогрев присадочной проволоки осуществляют на участке ее вылета, сопротивление которого больше сопротивления дуги между электродом и изделием от 3 до 20 раз, а присадочную проволоку подают в сварочную ванну на расстоянии от электрода не менее величины d и не более вели— чины bj2- d, где d — диаметр при,садочной проволоки, Ь вЂ” ширина сварочной ванны.

1 11669

Изобретение относйтся к дуговой сварке неплавящимся электродом и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении сварных конструкций.

Цель изобретения — упрощение процесса сварки криволинейных замкнутых швов путем устранения операции разворота присадочной проволоки относительно электрода и повышение 10 качества швов.

На фиг. 1 приведена схема осуществления способа сварки; на фиг. 2— схема сварки криволинейного стыка, план е 15

Неплавящийся электрод 1 (фиг. 1) и присадочную проволоку 2 присоединяют к одному полюсу источника питания 3. Токоподвод 4 служит для подвода тока к присадочной проволо- щ ке 2, электрод 1 закреплен на держателе 5. Проволока 2 на участке подогрева изолирована от держателя 5 при помощи неэлектропроводной трубки

6. Электрод 1 и проволока 2 объе- 25 динены в один узел и расположены внутри сопла 7, по которому подают защитный газ. Амперметры 8, 9 и 10 и вольтметр 11 предназначены для измерения параметров режима сварки. 30

Возбуждают дугу между электродом

1 и изделием 12 и наводят сварочную ванну, после чего подают в ванну проволоку 2, которая при контакте с ванной подогревается джоулевым теплом на участке вылета, при этом присадочную проволоку 2 не разворачивают относительно неплавящегося электрода. На участке ы стыка проволока 2 подается в хвостовую щ часть сварочной ванны 13, на участке " 8 " — в головную часть, а на участках 6 " и " ." — в боковую часть сварочной ванны.

Как показали эксперименты, если участок нагрева проволоки 2 током мал, т.е. A„e ЗрО - или К< 3,0, то в результате резкого увеличения тока присадочная проволока 2 перегревается, расплавляется и разрывает 5О связь со сварочной ванной. Так как ток 3 на присадочной проволоке 2 и ток на дуге 3 неплавящегося элек6 трода 1 связаны с общим током источника питания 3„ законом Кирхгофа: 55 и я то увеличение тока 3 ведет к умень" шению тока на дуге 3„, В связи с этим имеют место значительные скачки на дуге неплавящегося электрода

1, что в конечном счете приводит к неудовлетворительному формированию сварного шва.

При увеличении длины участка нагрева Ь присадочной проволоки 2 растет ее сопротивление R„. При этом ток на проволоке 3„ уменьшается обратно пропорционально йр, т.е.

Rn где Эд — ток в присадочной проволоке, А;

Uä — падение напряжения на проволоке, В;

R сопротивление участка наipeaa присадочной проволоки током, Ом, Поскольку падение напряжения на проволоке Од соответствует падению напряжения на дуге. U то 11„

3 и р„

При значительной длине h участка нагрева присадочной проволоки 2, т. е. при йя r 20 — — (K > 20), падает м эффективность разогрева проволоки током, так как мощность, выделяемая в проволоке при прохождении по ней тока 1„, равная 7„ pя уменьшается по мере снижения Эя и увеличивается Йр . При этом возрастают потери тепла в окружающее пространство, связанные с увеличением длины участка нагрева током, что также снижает эффективность разогрева проволоки.

Пример. Сваривали на весу листы стали ВНС-2 толщиной 3,0 мм с присадочной проволокой ЗП659АВИ диаметром .d - ""-1,2 мм от источника питания ВСВУ-315, со скоростью сварки Ц = 9 м/ч, скоростью подачи проволоки 0 = 35 м/ч, при общем токе источника питания „ =165 А и напряжении на дуге LI =10 В.

Параметры процесса сварки указаны в таблице.

Как показали эксперименты, присадочную проволоку необходимо подавать в ванну на расстоянии от электрода не менее величины ее диаметра и не ближе к границе ванны на величину ее диаметра, т.е. (Ь/2-d ) ry а >i с1 з

116694 где ние

1 1,25 80

Перегрев проволоки током. Оплавление ее вне сварочной ванны.

Плохое формирование шва, К 3,О

110 50 0,091 О, 2

2,2

124 41 0,081 О, 254 3,0 Хорошее формирование шва

2 1,25 200

3 1,25 260 140 25 0,071 0 4 5 6

То же

4 1,25 580 150 15 0,067 0,67 10

5 1,25 700 157 8 0064 1,28 20 — расстояние от конца неплавящегося электрода до присадочной проволоки, ммt

Ъ вЂ” ширина сварочной ванны, мм; — диаметр присадочной проволоки, мм.

Причем при 1(И присадочный ме- 1ц талл налипает на конец неплавящегося электрода, что приводит к нарушению процесса сварки (см. таблицу, п. 7). При a > - d проволока по2. дается за границу сварочной ванны, 15 полностью не расплавляется, в результате чего на сварном шве образуется дефект в виде несплавлений (см. таблицу, и. 11). Таким образом, установив длину Ь участка нагре- 2п .ва присадочной проволоки 2 током

3д, соответствующую сопротивлению gn, составляющему 3-20 Rd и расположив присадочную проволоку

2 от конца неплавящегося электрода 25

1 на соответствующем расстоянии, начинают подавать присадочную проволоку 2 в сварочную ванну. В момент касания концом присадочной прово2 4 локи 2 сварочной ванны увеличивают общий ток 3н источника питания 3 на величину тока на проволоке 3z, величины которых замеряют амперметрами 8 и 10 соответственно. Так как в момент касания концом присадочной проволоки ванны ток на дуге 3„ уменьшается на величину тока на проволоке 3„, необходимо увеличить ток на дуге до первоначального значения, чтобы обеспечить заданное проплавление. Поэтому увеличивают общий ток 3 источника питания 3 и на величину тока на проволоке 3 д .

Поскольку сопротивление дуги от

3 до 20 раз меньше сопротивления присадочной проволоки, то увеличение общего тока 3„ источника питания 3 ведет к увеличению в основном тока на дуге 3< . Ток на проволоке 3 возрастает не более чем на ЗХ, что не влияет на характер ее нагрева.

Изобретение позволяет упростить процесс сварки криволинейных замкнутьм швов без разворота присадочной проволоки относительно электрода, повысить качество швов и получить экономический эфект. 166942

Продолжение таблицы

1,67 25,5

6 1,25 800 159 6 0,063

5,6

0,4

260 140 25 О 071

7 0,8

5 6

0,4

5,6

0,4

То же

0,4

5,6

0,4

5,6 г

Составитель А.Пастухов

Редактор М.Дыпын Техред Л.Мартяшова

Корректор С.Шекмар

Заказ 4365/14 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

8 1,2

9 1,5

10 1,8

11 3,0

260 140 25 О, 071

260 140 25 0,071

260 140 25 0,071

260 140 25 0,071

Недостаточный нагрев проволоки.

Дефекты шва в виде несплавлений, К 20

Налипание.присадочного металла на конец неплавяшегося электрода

Дефекты шва в виде несплавлений

a.o -с