Способ импульсно-дуговой сварки неплавящимся электродом с шаговым перемещением

 

Изобретение относится к дуговой сварке в защитных газах,.может быть использовано в различных областях промышленности и строительства при выполнении стыковых соединений неппавящимся электродом без присадочной проволоки, является усовершенствованием изобретения по а.с.№ 889334 . и позволяет улучшить качество шва при сварке материалов с различной теплопроводностью и различных толщин . Электроду во время импульса сварочного тока придают равнопеременное перемещение либо чередуют равнопеременное перемещение с равномерным , а задержку электрода в начале импульса устанавливают в зависимости от выбранного перемещения. Скорость перемещения электрода при сварке материалов с различной теплопроводностью и различных толшлн можно выбирать в зависимости от равномерной скорости перемещения, установленной при сварке базового материала с температурой плавления Тд и коэффициентом температуропроводности df,. Применение способа позволяет улучшить формирование шва и получать ширину проплавления с минимальными отклонениями, 7 з,п. ф-лы, 9 ил, 3 табл. € (Л ND X) X) эо ГЧ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (59 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 889334 (21) 3881433/25-27 (22) 09.04.85 (46) 07.02, 87. Б ап, У 5 (71) Проектно-технологический институт "Энергомонтажпроект" (72) Ю, M. Фролов, Б. M. Буренов, В, С. Кузмичев и Б. П, Матросов (53) 621. 791. 75 (088. 8) (54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ

НЕППАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ С ШАГОВЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ (57) Изобретение относится к дуговой сварке в защитных газах,. может быть использовано в различных областях промышленности и строительства при выполнении стыковых соединений неплавящимся электродом без присадочной проволоки, является усовершенствованием изобретения по а. с. У 889334 и позволяет улучшить качество шва при сварке материалов с различной теплопроводностью и различных толщин, Электроду во время импульса сварочного тока придают равнопеременное перемещение либо чередуют равнопеременное перемещение с . равномерным, а задержку электрода в начале импульса устанавливают в зависи. мости от выбранного перемещения, Скорость перемещения электрода при сварке материалов с различной теплопроводностью и различных толщин можно выбирать в зависимости от равномерной скорости перемещения, установленной при сварке базового материала с температурой плавления

Т и коэффициентом температуропроводности do Применение способа позволяет улучшить формирование шва и получать ширину проплавления с минимальными отклонениями, 7 з.п. ф-лы, 9 ил, 3 табл.

1 12

Изобретение относится к дуговой сварке в защитных газах и может быть использовано в различных областях промышленности и строительства при стыковой сварке Hpïëàâÿùèìñÿ электродом без присадочной проволоки и является усовершенствованием известного изобретения по авт. св.

И- 889334.

Целью изобретения является улучшение качества шва при сварке материалов с различной теплопроводностью и различных толщин, а также улучшение формирования шва по периметру стыкового соединения в различных пространственных положениях.

На фиг. 1 — 6 представлены диаграммы сварочного тока и скоростей перемещения электрода: при ускоренном перемещении {фиг, 1); при замедленном перемещении (фиг. 2); при чередовании ускоренного, равномерного и замедленного (фиг. 3); при чередовании замедленного, равномерного и ускоренного (фиг. 4); при чередовании ускоренного и равномерного (фиг. 5); при чередовании замедлен— ного и равномерного (фиг. 6); на фиг. 7 — 9 — диаграммы сварочного тока, скорости перемещения и шага перемещения с регулированием времени подогрева, скорости перемещения и момента выключения импульса сварочного тока (с изменением величины шага перемещения для случаев равномерного перемещения электрода и чередования равнопеременного перемещения с равномерным.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

Между вольфрамовым электродом и изделием возбуждают электрическую дугу. Во время импульса сварочного тока (Тп) по истечении времени подогрева (t:„,„ ), заранее выбранного опытным или расчетным путем или регулируемого с помощью автоматического устройства до получения необходимого начального провара, включают перемещение электрода с зара,нее выбранной скоростью, определенной опытным или расчетным путем, или скорость устанавливают с помощью автоматического устройства. При сварке материалов с различной теплопроводностью различных толщин скорость назначают согласно табл. l и определяют по формулам либо опыт88008

55 ным или уточненным расчетным путем.

Перемещение электрода осуществляют на величину шага {S), ограниченного регулируемым моментом выключения импульса сварочного тока. Момент выключения импульса сварочного токатакже выбирают опытным или расчетным путем, либо контролируют с помощью автоматического устройства по заданной величине проплавления ° По окон" чании времени импульса сварочного тока (CU) сварочный ток снижают до величины тока паузы (1„), производят заварку кратера на скорости, равной скорости перемещения в середине шага, либо на равнопеременной скорости с продолжением нарастания или снижения после выключения импульса сварочного тока и выключают перемещение электрода, Происходит кристаллизация сварочной ванны, Далее цикл повторяют, Кроме того, для получения более надежного перекрытия отдельных участков в дополнение к вьппеизложенному циклу во время паузы (I„) электрод перемещают в сторону, противоположную направлению сварки до начала следующего импульса, Примеры осуществления способа приведены в табл. 2, Задержку электрода в начале импульса устанавливают в зависимости от выбранного перемещения, Если перемещение электрода начинается с постепенным нарастанием скорости, то задержку электрода устанавливают такой продолжительности, чтобы обеспечивался провар в начале каждого участка с шириной, не более половины заданной. В этом случае при начале перемещения электрода с несколько пониженной скоростью по сравнению с ранее принятой равномерной провар быстро восстанавливается до заданной ширины и в дальнейшем поддерживается выбранной скоростью перемещения.

Если перемещение электрода начинается с постепенным снижением скорости, то задержку электрода устанавливают с обеспечением провара с шириной, близкой к заданной, так как в этом случае при начале перемещения с несколько повьппенной скоростью по сравнению с ранее принятой равномерной, восстановление провара с меньшим значением затруднено.

1288008

При перемещении электрода с равномерной скоростью задержку электрода устанавливают с обеспечением провара с шириной, имеющей промежуточное значение среди принятых при 5 ускоренном и замедленном перемещении и составляющей 50-80Х от заданной.

Принятые отклонения по ширине проплавления в начале каждого участка при любой выбранной схеме перемещения электрода не сказываются на ширине пронлавления шва в целом, так как они расположены в местах перекрытия двух следующих друг за другом участков, из которых формируется шов °

При сварке стыковых соединений в различных пространственных положениях по периметру соединения изменяют величину шага перемещения электрода во время импульса сварочного тока путем одновременного регулирования задержки электрода в начале импульса, 25 скорости перемещения и момента выключения импульса сварочного тока, выбранных в соответствии с характером распространения тепла и пространственным положением электрода при обеспечении заданного проплавления в пределах каждого отдельно свариваемого участка формируемого шва, Известно, что величина проплавления зависит от характера распространения тепла по периметру сое- 35 динения, а также от пространственного положения электрода при сварке, Задержку электрода в начале импульса регулируют в зависимости от обеспечения провала с шириной, принятой в сбответствии с выбранным перемещением. Скорость перемещения электрода ступенями плавно регулируют в зависимости от обеспечения заданного проплавления в период перемещения электрода, причем каждая выбранная ступень взаимосвязана с продолжительностью задержки электрода, Момент выключения импульса свароч-! ного тока регулируют в зависимости от отклонения проплавления от заданной величины при завершении формирования каждого отдельно свариваемого участка.

Все перечисленные. параметры устанавливают с помощью автоматических устройств, работающих, например, на принципе поддержания постоянной температуры вблизи формирования сварного шва, а также опытным или расчетным путем, исходя из известных законов тепловых процессов при сварке, В некоторых случаях при условии обе спечения стабильного пр оплавления регулируют часть из перечисленных параметров, Изменение величины шага перемещения электрода во время импульса сварочного тока позволяет программировать погонную энергию дуги в пределах каждого отдельно свариваемого участка по периметру стыка в различных пространственных положениях при сварке неповоротных стыков труб.

Замеры ширины проплавления выполненных швов приведены в табл. 3.

Применение данного способа сварки позволяет обеспечить высокое качество сварных швов из материалов с различной теплопроводностьюи с толщиной стенки до 6 мм без разделки кромок, повьппая производительность и снижая количество необходимого присадочного материала, Формула изобретения

1 ° Способ импульсно-дуговой сварки неплавящимся электродом с шаговым перемещением по авт, св, ¹ 889334, отличающийся тем, что, с целью повышения качества швов при сварке материалов с различной теплопроводн стью и различных толщин, электрод перемещают равнопеременно, 2, Способ по и, 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что при сварке материалов с пониженной теплопроводностью электрод перемещают равноускоренно, а задержку электрода в начале импульса устанавливают на время образования провара в начале каждого участка шириной, равной не более половины заданной.

3. Способ по и, I, о т л и ч аю шийся тем, что при сварке материалов с повьппенной теплопроводностью электрод перемещают равнозамедленно, à sадержку электрода в начале импульса устанавливают на время образования провара в начале каждого участка шириной, близкой к заданной, 5 1

4. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что при сварке материалов с пониженной теплопроводностью электрод перемещают с чередованием ускоренного и равномерного движений, а задержку электрода в начале импульса устанавливают на время образования провара в начале каждого участка шириной, равной не более половины заданной.

5. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что при сварке материалов с пониженной теплопроводностью электрод перемещают с чередованием замедленного и равномерного движений, а задержку электрода в начале импульса устанавливают на время образования провара в начале каждого участка шириной, близкой к заданной.

6, Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что при сварке материалов с пониженной теплопроводностью и толщиной более 4 мм элек- трод перемещают с чередованием замедпенного, равномерного и ускоренного движений, а задержку электро288008 да в начале импульса устанавливают на время образования провара в начале каждого участка шириной, близкой к заданной, 7. Способпоп. 1, о тличаю шийся тем, что при сварке материалов с повышенной теплопровод" йостью и толщиной менее 3 мм, электрод перемещают с чередованием ус10 коренного„ равномерного и замедлен" ного движений, а задержку электрода в начале импульса устанавливают на время провара в начале каждого участка шириной, равной не более

f5 половины заданной, 8. Способ по п, 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью улучшения формирования шва при ве20 денни процесса в различных пространственных положениях, величину шага перемещения электрода изменяют одновременно регулированием времени задержки электрода в начале импуль25 са, скорости его перемещения и момента выключения импульса сварочного ,тока, \

1288008

I Q ф

I X Ь

С

CV СЧ

Ю Ю о о л

Ю о

ОС

С!

О о

С 1

Ю о

Ю о

Е 1 Q

«1 чо ои

I 1«

СО! в

О!О

1 ч о! л о

СЧ

СС вС

О о

Се1 о

CV СЧ

I е о о

Ю о

Ю Ю о о

1 о1

I 1«

О1О

1 X

ы

СС!

О е о л

СО

Ю о О л о о

C4 CV

Ю Ю о о Ф

С 1

1 е о

Q е

Е

Q л

Ю

C) 1 О

Ю о

1 О е о л сО

Ю о л

1О о

С О о

I !

1 о. о

С 4 СО

СЧ

+ + t о о

«

1 С0 в о

Саа СО СО иЪ СС!

Ю Ю Ю Ю Ю Ю о о о О С 1 СЧ

CO в о оСЧ

all

О

СЧ

СС о

СС! о

Са!

all в о

I î, о о

CV

СС1

Щ

СЧ о

О о

О е

Оъ .О о о

Ю о о

С!1

О о

О

О

C) Я\

Ю о

Саа о

C) CIa о о

О Л м о са е Ю е о о о О о е

О О о е о нз

СЧ

1 1С

С! О

О! х ао и б

I, о!

И2й

1 со и Са, I XI.Iа Фка ! р !

С» ф!

Се

1:Г

Q

1 w

1 аа

1 о е

1 о

1

1 к

I X

1 Q

1 е

1 со! ! 0, I

1 в Э

1 5 aaa Е

1 X Е ! и CI а а

an

Ю

an

1С

С 1 с»а

МВ.

С \

4о1

1 1««

Я 1 е

О 1О о о!

Ее о

И СО

-о

Х

О О Е.

1-ю х Я

СО Ф о х о

c»a ) IO

oi 1

«1

СЧ !00 ч

О11! ло

Се\

1 о

aCa I

Й!.ч

О1л ! )СО О! сф! е

-IO

1-с о сО ж хСО СО

1288008

Х ж i

Е» а с! i

Э О

Р

1О ю" а

С 4 О

СО О ) о Г) Р1 б в с0

I о и л

О

Cl с и

С 4

Р1 о л

С 4

СО л о

Л,О л л о o o

Ю г л

Ю л

О) I

Р ) л

С4 04 л л

С4 л л

С 4 (4 л

С 1 о

1 и

Р \ о

00 л

Ch о л л л л л 0 л л л л

O .И

Ю О

1 о о о о л л

С \ СО С»1 Р ) л

I о

Ю

С 4 л н м а л 1Г\ О ) 1/1 3Г\

"О О 0 1Г) О О О о о о

Я

С 4 С 1 Р ) Р ) Ю ь

Р 1

О

СЧ

1 Х во сх о о

1 Х ео о

K— сч i © И

1 Ж 8 х

01(Эа

1 Ж о v а о!

„"

Bf

di л

c0 g

X d4 C(°

Э Д о и в3

Х d4 Ц!

I О. л g

1 01 Й

I а О, В О!О

1 f 1 ъ ежа

1 Х

I х е о о

m X

А а

Г Е

Р 3 О

I л

-Ф

СЧ л

0 1

СО

С 4

r л

Ю

I и л о л л.!

С 1 л

СЧ л о

0 л о

Ю

tt1

Ю л

С 1

Р 1 л О

Ch л

<»4 л

Ю

I О О1 л

o o л о

О ф х ж х ж О 00 00

-о

О - СО

Ю - . o ж

00 с

СО

Ю!

Ж QJ

О O

С0

Х а

Г (У л О

I л

Р

Ch о ! л о О

О1

-Ф с 4.О л о

1 .Ф

Ю о л

О

1 о л

Р ) 1ч о О ж х

00 00

» «Ю хСО .

1288008

Щ I

Ю t

« ) I

I о1 Щ

Ю

«Ч «Ч . «3 О Р 1 и

1

dI х о

Ц

Х

Е»

Ю р о х х х

« и, С0 Щ 1 Щ

Ю Ю Ю Ю

О « Ч, .О Р Ъ б

« 4 л Р 1,О О О

Ю Ю Ю Ю Ю

И «О Л Щ "О о1 О » л

Ю

«Ч Ch O o — и Ф О

Ю Ю Ю Ю Ю Ю и л л И О И О л

Ю

I l

I

1 л

Ю о 1 сп О о л Щ О

«о щ o o

Ю Ю Ю Ю л лщ и о 1

Ю

О e O О И Щ О

Ю Ю Ю Ю Ю Ю

Щ и и и Ю о 1

I

\ о

Щ

« ) Ю

Щ, Щ

01 О

Ю Ю

,О л

Ю

1

1

Щ

Ю б о

Ю

О

Ю Ю

О Л

О «Ч

Ю и щ о

Ю и

Ю О

О Ch Щ сО л «и Щ 1

Ю Ю Ю Ю Ю Ю

Щ Л б Щ И О и

1

«") Ю

О

Ю

Щ

Ю и

«O «»

O Ю

Щ Щ о щ

О л

Щ

Ю О

Щ о

Ю

Щ л

Ю Ю и щ О

Ю и

О О

Ю Ю ц о

Ю

Щ л л

Ю и

Ill

Ю Ю О о

Ю Ю

О Щ

«» ) «Ч

Ю Ю О О

l 1

Щ 00 о

Ю Ю Ю Ю Ю и с> и

Ю О

I о

С Ъ

Ю

1

1

Ю!

Щ

Ю

«М х ! о що х

1о о (v) Ц «»1 и с

Х о р. и «ъ с о -8.

«») !!

cd !

d I

Х1

I! !

1О I

I (!! !

Ф о и

cd р

Е»

cd !

О

Р

Я х

Е - 1

GJ !»

Х Ж I

u & 1

1 ——

I

1

Ю ! eiyI - о ил х

00 00

-о

Х о

«О - И

«О 00 о

М о е. (-4 о О ж х

«О CO

-о хо

1288008

2;v

Ъ

U ик н

l288008

J;U н

U

2;0;5 к и н

2п! 288008

2;U;S

Vy г

Ъ

S($г

4ие. 7

2; V)S кк

Vr

Она

Яу г

Яг

1 288008 Н4

Ь

Ь4 4

Sg

Фиг.9

Составитель Г. Тютченкова .Редактор В. Иванова.,Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 7753/13 Тираж 972 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полигра4кческое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4