Способ сварки замкнутых швов плавящимся электродом

 

Изобретение относится к технологии сварки плавящимся электродом (Э) в основном для выполнения сварных швов, имеющих замкнутый контур, и может быть использовано во всех отраслях, мащиностроения при изготовлении емкостей, трубопроводов и т. п. Целью изобретения является повыщение качества за счет обеспечения равномерной высоты усиления шва и надежной заварки кратера. При выполнении начального участка замкнутого сварного шва постепенно повышают напряжение Х.Х. источника , а после достижения им 60-70% от рабочего начинают подачу Э, плавно увеличивая скорость подачи, и зажигают дугу. Одновременно плавно увелнчиЕ5ан)т напряжение на дуге, а скорость перемещения плавно увеличивают от рабочей д) скорости в 1,2-1,3 раза превышающей рабочую . Напряжение на дуге и скорость подачи Э доводят до рабочих значений, а по их достижении уменьшают скорость перемещения до рабочей, и производят сварку стыка. Этап окончания сварки делится па два участка. На первом участке производят перекрытия шва за счет увеличения напряжения дуги и скорости подачи Э. На втором участке производят заварку кратера, которую осуществляют в следующей последовательности: плавно уменьшают напряжение дуги и скорость подачи Э, и при закорачивании дугового промежутка каплей электродного металла отключают двигатель подачи Э. При затормаживапш двигателя в его обмотках наводится ЭДС. При достижении ЭДС заранее установленной пороговой величины импульсно повышают мощность источника. Этим обеспечивают направленный перенос электродного металла в ванну. Величину амплитуды и длительности имнульса устанавливают в соответствии с диаметром электрода. При этом увеличивается степень повторяемости заварки шва. Шов не требует последуюп1ей обработки. 1 ил. (О (Л го ;о со IsD Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

15 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3932934/25-27 (22) 22.07.85 (46) 30.03.87. Бюл. № 12 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона АН УССР (72) Б. А. Стебловский, В. И. Завирюха, Б. Ф. Гилевич, Ю. М. Лосев, Ю. А. Рябец, Л. А. Искра, Г. Н. Герасимов и В. И. Зайцев (53) 621.791.75 (088.8) (56) Патент Японии № 53 — 745, кл. В 23 К 9/00, 1948.

Заявка Японии № 56 — 144863, кл. В 23 К 9/00, 1981. (54) СПОСОБ СВАРКИ ЗАМКНУТЫХ

ШВОВ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ (57) Изобретение относится к технологии сварки плавящимся электродом (Э) в основном для выполнения сварных швов, имеющих замкнутый контур, и может быть использовано во всех отраслях. машиностроения при изготовлении емкостей, трубопроводов и т. п. Целью изобретения является повышение качества за счет обеспечения равномерной высоты усиления шва и надежной заварки кратера. При выполнении начального участка замкнутого сварного шва постепенно повышают напряжение Х.X. источника, а после достижения им 60 — 70% от рабочего начинают подачу Э, плавно. SU„„1299729 д1 увеличивая скорость подачи, и зажигают дугу. Одновременно плавно увеличивают напряжение на дуге, а скорость перемещения плавно увеличивают от рабочей до скорости в 1,2 — 1,3 раза превышающей рабочую. Напряжение на дуге и скорость подачи Э доводят до рабочих значений. а по их достижении уменьшают скорость перемещения до рабочей, и производят сварку стыка. Этап окончания сварки делится па два участка. На первом участке производят перекрытия шва за счет увеличения напряжения дуги и скорости подачи Э. I 1а втором участке производят заварку крите ра, которую осуществляют в следующей шгследовательности: плавно уменыиают напряжение дуги и скорость подачи Э, и при закорачивании дугового промежутка каплей электродного металла отключак>т двигатель подачи Э. При затормаживании двигателя в его обмотках наводится ЭДС. При достижении ЭДС заранее установленной пороговой величины импульсно повышак>т мощность источника. Этим обеспеч и ва |от направленный перенос электродного металла в ванну. Величину амплитуды и длительности импульса устанавливают в соответствии с диаметром электрода. Г1ри этом увеличивается степень повторяемости заварки шва. Шов не требует последуюпгей обработки. 1 ил.

1299729

Изобретение относится к дуговой сварке металлов плавящимся электродом в среде защитных газов и может быть использовано при сварке конструкций с замкнутыми швами.

Цель изобретения — улучшение качества сварных соединений с замкнутыми швами, выполненными плавящимся электродом за счет надежного проплавления участка начала сварки, качественного выполнения перекрытия швов с полной заваркой кратера.

На чертеже представлена циклограмма изменения параметров режима в процессе выполнения замкнутого шва.

Способ осуществляется следующим образом.

Плавно увеличивают напряжение холостого хода, подсоединенного к электроду и свариваемому изделию источника питания (не показаны) . При достижении напряжения холостого хода величины, соответствующей 60 — 70О/О его рабочего значения, включают и плавно увеличивают скорость подачи электрода, обеспечивая зажигание дуги. После зажигания дуги плавно увеличивают напряжения на дуге и скорость подачи электрода до рабочих значений и одновременно начинают ускоренное перемещение электрода, при этом скорость его перемещения увеличивают от рабочей до величины, равной 1,2 — 1,3 рабочей скорости. При достижении напряжения и скорости подачи рабочих значений уменьшают скорость перемещения до рабочей и выполняют сварной шов на установленных режимах.

На участке начала сварки включение и плавное увеличение скорости подачи

35 электрода осуществляют только при достижении напряжения холостого хода в пределах от 60 — 70О/О от рабочей величины, так как только в этом диапазоне обеспечивается устойчивый поджиг дуги с минималь-40 ной величиной наплавленного металла. Включение скорости подачи электрода при значениях Uxx < 60 /О от Ьхкрав. сопровождается частыми короткими замыканиями с хаотическим переносом электродного металла, т. е. подаваемая электродная проволока оплавляется неравномерно из-за недостаточной величины напряжения. Включение подачи электрода при значениях

Uxx ) 70 /p от Ux,x раб., приводит к тому, что возбуждение дуги получают устойчи- 50 вое, но при этом происходит черезмерное оплавление электрода, что приводит к увеличению усиления шва и затрудняет переплав его при перекрытии.

Увеличение скорости перемещения электрода от рабочей до скорости, превышающей ее в 1,2 — 1,3 раза, обеспечивает равномерную высоту усиления шва на начальном участке сварки. При большем увеличении скорости перемещения на этом участке нарушается формирование шва из-за недостаточного теплового вложения, а при меньших получают черезмерную величину усиления, что делает невозможным проплавление основного металла при перекрытии швов.

Благодаря такому способу начала сварки при перекрытии швов даже незначительное увеличение режима сварки дает возможность обеспечить проплавление металла на необходимую толщину при незначительном увеличении общего усиления шва в этом месте.

При подходе горелки к начальному участку сварки осуществляется этап окончания сварки замкнутого шва.

Этап окончания сварки делится на два участка: перекрытия швов, заварки кратера.

На участке перекрытия швов производится увеличение напряжения на дуге и скорости подачи электрода до значений, обеспечивающих переплав участка начала сварки (см. циклограмму) . Процесс переплава начального участка и обеспечение нужного проплавления достигается тем, что на этом участке усиление шва минимальное и равномерное по высоте.

Заварка кратера шва состоит из двух этапов.

На первом этапе плавно уменьшают напряжение на дуге и скорость подачи (см. циклограмму) до минимальных значений, при которых происходит еще перенос металла без коротких замыканий; при этом удается значительно уменьшить величину кратера шва, после чего выдается команда на окончание заварки кратера шва.

На втором этапе (окончание заварки кратера) в момент закорачивания дугового промежутка каплей электродного металла производят отключение двигателя подачи электродной проволоки, но проволока продолжает подаваться в зону сварки, так как якорь двигателя вращается по инерции и в нем наводится ЭДС; величина наводимой

ЭДС при инерционном вращении контролируется и при достижении заранее установленного значения, которое определяет объем подаваемого электродного металла в зону сварки, импульсно повышают мощность источника, за счет чего производится ее оплавление и направленный перенос электродного металла в кратер шва. Величина амплитуды и длительности импульса устанавливается в соответствии с диаметром электродной проволоки, т. е. в зависимости от поступаемого объема электродного металла в зону сварки.

Такой способ окончания процесса заварки кратера позволяет заварить его с высокой степенью повторяемости, 1299729

Формула изобретения и

@лс иэ,р

1n/з

"n/ænep

n/элрИ сФарки

Составитель Г. Тютченкова

Редактор А. Долинич Техред И. Верее Корректор И. Эрдейн

Заказ 812/)! Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

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

Сварка стыковых кольцевых соединений сплава 1201 6 = 4 мм производилась электродной проволокой Ф 1,6 мм в рабочем режиме: 11хх = 32 В, Ж = 24 В, I = 160 А, V — — 50 м/ч, (,)да=20 л/мин, Ул/эл = 280 м/ч.

На начальном участке сварки включение Ъп!эл производилось при достижении

11хх = 20 и 23 В, при этом получили устойчивый поджиг дуги, после чего при даль,нейшем увеличении 11хк и Кп/эл до рабочих значений увеличилась V<> до 60 и до

65 м/ч, усиление шва получили равномерное по высоте (о = 1,5 — 1,7 мм). При перекрытии шва режим переплава: U> — — 25 В, I — — 180 А. Анализ макрошлифов показал, что на участке начала сварки обеспечивается проплавление основного металла после перекрытия шва. Таким образом, эффективность способа выражается в надежном обеспечении проплавления участка начала сварки, качественной заварке кратера шва, что позволило исключить операции дополнительной мехобработки кромок или операцию проплавления начала сварки неплавящимся электродом; дополнительную операцию расглаживания окончания шва и полностью убрать такой концентратор напряжений, как кратер шва.

Способ сварки замкнутых швов плавящимся электродом, включающий полное проплавление начального участка шва, сварку стыка по замкнутому контуру, последующее перекрытие начального участка с одновременным его переплавлением и заварку кратера, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем обеспечения равномерной высоты усиления шва на начальном участке сварки, надежного его переплавления и заварки кратера, на начальном участке шва плавно увеличивают напряжение холостого хода источника питания дуги и при достижении этим напряжением 60 — 70о/о от рабочего включают и плавно увеличивают напряжение дуги и скорость подачи электрода, зажигая дугу, а скорость перемещения электрода плавно изменяют от рабочей до скорости, в 1,2 — 1,3 раза превышающей рабочую, и при достижении напряжения дуги и скорости подачи электрода рабочих значений уменьшают скорость перемещения электрода до рабочей, а при заварке кратера в момент первого закорачивания дугового промежутка каплей электродного металла отключают двигатель подачи электрода и при достижении наведенной в его обмотках ЭДС установленной пороговой величины, соответствующей определенному объему расплавленного электродного металла, импульсно повышают мощность источника питания сварочной дуги, при этом амплитуду и длительность им пульса устанавливают в зависимости от диаметра электрода.