Неплавящийся электрод для дуговой сварки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАтЕНТ СССР>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСНВУ

1 (21) 381 7787/27 (22) 30.1134

$6) 15.11.93 Б(ой Ni 41-42

@3) Белоусов АН„Букаров ВА о9>Я (и) 1 3 (Я) ВЗЗК 5 02

М (5ф НЕППАЗЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДУГОМй ЕМЛИ . Р7) 1235085

Изобретение относится к конструкции неплавящегося электрода, используемого при дуговой сварке в среде защитных газов, и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства. В химическом, энергетическом машиностроении, судостроении и других отраслях народного хозяйства широко применяют конструкции иэделий с большой толщиной стенок (балее 20 мм), . Целью. изобретения является повышение стойкости электрода.

Предлагаемый неплавящийся электрод, .благодаря сфероидальной рабочей части и определенным соотношениям размеров элементов. Ое составляющих, обеспечивает наиболее равномерное во времени перемещение и выгорание легирующих добавок материала электрода по всей поверхности его рабочвй части и ее сечениЮ, что повыша. ет: на 30-50 стойкость, т;е. срок. службы. электродов, стабилизирует теплоэнергетические характеристики дуги и ее проплавляющую способность.

Яа фиг. 1 показана конструкция предлагаемого неплавящегося электрода; на фиг. 2. конструкция неплавящегося электрода при сварке стыковых соединений беэ разделки кромок; на фиг. 3- то-же, при сварке стыковых соединений с разделкой кромок, на.фиг; 4 — распределение температуры по сечению электрода при горении дуги.

Неплавящийся электрод 1 для дуговой сварки в среде защитных газов содержит цилиндрическую часть 2.диаметром d.è коническую рабочую часть 3, поверхности которых сопрягаются по линии 4. Образующая

5коническойповерхности электрода выпол-. нена по окружности, центр. которой лежит на продолжении линии 4 сопряжения конической 3 и. цилиндрической 2 поверхностей

:электрода, радиус которой выбирают из соотношения 8 - (2;5-4,0)d (фиг:.1). Между электродом 1 и стыком 6 свариваемых изделий 7 и 8 толщиной д горит дуга 9 (для . случая сварки без разделки кромок) (фиг,2).

При этом электрическое катодное пятно дуги 9 на электроде 1 имеет размер, равный сечению 10, а дуга 9 при этом обеспечивает проплавление щва 11. Изделие 7 и 8 может быть выполнено с разделкой кромок 12 и 13.

Тогда i дугу 9 необходимо подавать присадочную проволоку 14 (фиг.3). 8 сечении электрод 1 имеет центральный слой 15. Максимальная температура Тнеу, в сечении электрода 1 находится в era центре, на границе слоя 15 — температура Тд, а на боко вых поверхностях злюктрОдэ Тэ2 (фиг.4) Нейлавящийся электрод используют. следующим образом..

/

Цилиндрическую часть 2 электрода 1 затачивают на конус 3, образующая которого выполнена по окружности с радиусом R = (2,5-4;0)d, центр 0 которой лежит на продолжении линии сопряжения 4. Затем электрод

1 устанавливают над стыком 6 и зажигают дугу 9. При этом катодное пятно дуги 9 на электроде 1 имеет размер, равный сечению

10,.а рабочий конус 3 с радиальной образующей 5 обеспечивает максимальный "катодный" поток плазмы и хорошую пространственную устойчивость дуги 9. 8 результате чего обеспечивается более глубокое проплавление шва 11 при сварке из15 .делий 7 и 8 без разделки кромок (фиг.2). В случае сварки иэделий 7 и 8 с разделкой кромок (фиг,3} более жесткая пространственная устойчивость дуги 9 обеспечивает стабильную скорость плавления присадоч20 ной проволоки 14, что позволяет получить более равномерную высоту наплавляемого слоя; При длительном. горении дуги 9 электрод 1 разогревается неравномерно. Более

- нагретые участки электрода 1 наблюдаются

25 в месте соприкосновения плазмы дуги 9 с поверхностью электрода 1„т е. на поверхности рабочей части конуса 3 в основании

10 (фиг,4), Следовательно, диффузия легирующих присадок типа ТП02 И203, У20а и т.д, 30 протекает более интенсивно иэ центрального слоя 15 и в меньшей степени с поверхности рабочего конуса 3 с радиальной образующей 5, что обеспечивает равномерный выход с поверхности легируащих ком35 понентов. При этом длительное горение дуги 9 беэ обеднения укаэанных участков от присадок электрода 1, не приводит к оплавлению и разрушению формы рабочей части, т,е..реэкЬ возрастает стойкость электрода 1

40 и стабилизируются при этом теплоэнергетические.характеристики дуги 9 при ее длительном горении,: что значительно повышает качество сварного соединения; . При выполнении рабочей части 3 конуса

45- радиусом, меньше и < 2,5 d>, теплоотвод в центральный слой15 ухудшается и создаются условия для интенсивного его разогрева. ..Это приводит к тому, что диффузия легирующих присадок начнется со всего конуса, а

50 это приведет к быстрому их обеднению и оплавленйю..Кроме того, при R < 2,5 ds уменьшается просгранственная устойчивость дуги 9, что вызывает ее блуждание и ухудшение качества сварки.

55.. При выполнении рабочей части конуса радиусом, больше Р > 4 d, поверхность ко.нуса 3 больше разогревается эа счет теплоотвода s центральную часть 2 электрода 1.

Центральный слой 15 увеличивается и увеличивается диффузия присадок со всеми по1235085 следствиями. описанными выше. Кроме того. создаются предпосылки образования пор в слое 15 с последующим обкалыванием кончика рабочей части 3 в зоне поры.

Применение предложенной конструкции неплавящегося электрода позволило на

30 50$ повысить стойкость электрод по сравнению с прототипом, что повысило стаФормула изобретения

НЕПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ

ДУГОВОЙ СВАРКИ в среде защитных газов, содержащий цилиндрическую часть и коническую рабочую часть, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости riyтем обеспечения равномерного выхода ле.гирующих компонентов с рабочей части вобильность горения дуги и улучшило качество . сварного соединения.

Применение предлагаемой конструкции электрода позволило увеличить время

5 сварки до 4 ч, при атой в сварных швах v6 было обнаружено ни одного случая вольфрамового включения. . (56} Авторское свидетельство СССР

10 ЬЬ 766795, кл. В 23 K 35/02, 1978.

:времени, образующая конической поверхности выполнейа по окружности, центр ко. торой лежит на продолжении линии

15 сопряжения конической и цилиндрической пощрхностй электрода с радиусом и = (2,5

- 4,0)de, где И - радиус-окружности. мм, dg.диаметр цилиндрической части электрода. мм..

12350S5 Фие.ф.. Составитель Г.Тютчинкова

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Улмбийа

Тираж .. Подписное

НПО "Поиск". Роспатента

113035, Москва. Ж 35, Раушскаа наЬ., 4/5

Заказ 3241

Лраиэводственно-издательский кбм0инат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101