Способ многодуговой сварки

 

Изобретение относится к дуговой сварке конструкций преимущественно со швами большой протяженности и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например, при производстве труб, сосудов высокого давления и др. Цель изобретения - увеличение производительности процесса сварки, снижение энергозатрат и повышение качества сварных соединений. При многодуговой сварке в раздельные ванны подвод к изделию тока, питающего первую по направлению сварки дугу или первую и следующие за ней одну или несколько дуг, осуществляют впереди сварочной ванны, а подвод тока, питающего последнюю дугу или предшествующую ей одну или несколько дуг, позади сварочной ванны. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим первую дугу или первую и несколько следующих за ней дуг, независимо от рода и полярности тока, отклоняет эти дуги в направлении, противоположном направлению сварки. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим последнюю дугу или последнюю дугу и предшествующие ей несколько дуг, обеспечивает их отклонение в направлении, совпадающим с направлением сварки. Вследствие воздействия собственных магнитных полей дуг достигается увеличение глубины проплавления металла и улучшение формы усиления шва. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU(ii) QD 4 В 23 К 9/00 9 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288711/31-27 (22) 23. 07 ° 87 (46) 23 10 89. Бюл. N 39 (71) Институт электросварки им. Е.О. Патона (72) А.А. Рыбаков, А.В. Кравченко, Г.П. Бучацкий и М.И,Слюняев (53) 621. 791. 753 (088.8) (56) Патент США М 4145594, кл. 219-61, 20.03. 79.

Многодуговая сварка. Словарь-справочник по сварке./Под ред. К.К.. Хренова, -Киев: Наукова Думка, 1974, с. 81. (54) СПОСОБ МНОГОДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к дуговой сварке конструкций преимущественно со швами большой протяженности и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например при производстве труб, сосудов высокого давления и др . Цель изобретения— увеличение производительности процесса сварки, снижение энергозатрат и повышение качества сварных соединеИзобретение относится к дуговой сварке конструкций, преимущественно со швами большой протяженности, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например при производстве труб, сосудов высокого давления и др, Целью изобретения является увеличение производительности процесса сварки, снижение энергозатрат и повышение качества сварных соединений, 2 ний. При многодуговой сварке в раздельные ванны подвод к иэделию тока, питающего первую по направлению сварки дугу или первую и следующие за ней одну ипи несколько дуг, осуществляют впереди сварочной ванны, а подвод тока, питающего последнюю дугу или предшествующую ей одну или несколько дуг, позади сварочной ванны. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим первую дугу или первую и несколько следующих за ней дуг, независимо от рода и полярности тока, отклоняет эти дуги в направлении, противоположном направлению сварки. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим последнюю дугу или последнюю дугу и предшествующие ей несколько дуг, обеспечивает их отклонение в направлении, совпадающим с направлением сварки. Вследствие воздействия собственных магнитных полей дуг достигается увеличение глубины проплавления металла и улучшение формы усилепия шва. 2 ил.

На фиг. 1 показана схем» предлагаемого способа для трехдуговой сварки с подводом тока позади сварочной ванны к последней и предпоследней дугам; на фиг . 2 — то же, к одной последней дуге.

При многодуговой сварке в раздельные ванны подвод к изделию тока, питающего первую по направлению сварки дугу или первую и следующие за ней одну или несколько дуг, кроме послед151б 269 том случа е, когда от токоподвода, 40 расположенного впереди сварочной ванны, запитаны первая и вторая дуги. В

v этих условиях отклонению первой дуги в направлении, IlpoTIIIIo oложном «ailравлецию сварки, способствует также ток, питс1ющ1111 вторую дугу, Однако при сварке ца больших то1сах отклонение первой дуги назад в результате совме тцогo действия тока двух пер— в1»х дуг может быть черезмерным, что снижает устой 1ивость ее горения. В этом случае, а также прц необходимости увеличения ширины проплавлсция металла второй дугой ее питание следует осуществлять От токоподвоца, расположеш1ого позади сварочной ванны.

Применение способа наиболее эффективно при сварке в раздельные ванн, когда влияние маггц1тцог о поля, соэда50 цей, Осущес TIIIIII}0T впереди сварочной вац1ц», а подвод тока, питающего ЛОс ледцюю плп предшествующпе ей одну или несколько дуг — позади сварочной

5 ва1 ць!, При этом магнитное поле, создаваемое 1оком, протекаю1цим по изделию и питающим первую дугу или первую и несколько следующих за ней дуг, кроме последней, независимо от рода и полярности тока отклоняют эти дуги ,в направлении, противоположном направлению сварки, т.е ° назад. Магнитное поле, создаваемое током, проте кающим по иэделию и питающим последнюю дугу или последнюю и предшествующие ей несколько дуг, кроме первой, обеспечивает !x отклонение в направлении, совпадающем с направлением сварки, т. е. вперед. Вследствие указанного действия собственных магнитных полей, обеспечивающих отклонение соответствующих дуг > достигается увеличение глубины проплавлеция металла и улучшение формы усиления шва.

Способ можеr быть использован при сварке двумя или более последовательно распапожеццымп дугами, Для двухдугoHoH сварки впереди сварочной ванны располагаю1 токоподвод, питающий первую дугу, а позади сварочной ванны — токоподвод, питающий вторую дугу. При сварке тремя и более дугами в эавпсимоcTИ оТ cоoтцошения то1;а дуг и требуемой формы шва можно исполязовать различные сочетания мест рас35 положения токоподв ода, Например, для трехдугo!;o!1I сварки наибольшая глуби— ца проплавления швов достигается в

11а емогО тс. .I;у цим IIО иэделию токОм> пи— таюир1м соседние дуги и имеющим протиno!!olio «ne паправлецие, Огра ццчено.

Способ может быть использован при мцо1 одуговой сварке под флюсом или в эащитц1»х газах, а также прц комбинированной защите дуг, когда первая или первые дуги горят в защитном газе, а последняя или последние дуги — под флюсом. Питание дуг может осуществляться постоянным током прямой и обратной полярности и переменным током.

При использовании предлагаемого способа для трехдуговой сварки в раздельные панны дуги располагаются соОтветствующим образом (фиг. 1), при этом используются первый 1, второй 2 и третий 3 электроды, свариваемое иэдепие 4 и токоподводы для первой 5, второй б и третьей 7 дуги, Причем, магнитные поля Р,, В и В образуются током, текущим по иэделию и питающим первую, вторую и гретью дуги соответственно. Наведеннь!e электромагнитные силы 1 < » 1 и F 3 являются следствием взаимодействия полей В <, В и Вg и TQKQD первой Второй и третьей дуг соответственно.

Наведенная электромагнитная сила

Г,1 является следствием взаимодействия магнитного полл В и тока первой дуZ гп . Подвод токов, питающих первую и вторую дугу, осуществляется впереди сварочной ванны, а тока, питающего третью дугу, — позади сварочной ванны. Все дуги запитацы постоянным током обратной полярности. Б результате действия сил Г», Г<, Г и Р первая и вторая дуги отклоняются в сторону, противоположную направлению сц lpKH> а третья дуга — в сторону, совпадающую с направлением сварки.

При использовании предлагаемого способа для трехдуговой сварки при условии расположения токоподвода, Ш1тающег о первую дугу, впереди с варочцой ванны (фиг. 2), а токоподводов, питающих вторую и третью дуги,— позади сварочной ванны наведенная электромагнитная сила Г является следствием взаимодействйя магнитного поля В и тока третьей дуги . В данном случае сила Г отклоняет первую 1 дугу в сторону, противоположную направлению сварки, а силы F<> F > и F> отклоняют вторую и третью дуги я сто1516269 рону, совпадающую с направлением сварки °

Пример. Необходимо сварить продольный нахлесточный шов на много5 слоиной обечайке, навитой ло спирали

Архимеда из рулонной стали толщиной

5,4 мм. Исходя иэ требования конструктивной прочности обечайки, глубина лроплавления шва должна быть не меньш6 15 мм, считая от поверхности нахлесточного слоя. Другими обязательными требованиями являются плавный переход от шва к основному металлу, что достигается, в данных услови- 15 ях, при ширине шва не менее 25 мм, а также ограничение высоты усиления шна до значений не более 1 мм над поверхностью нахлесточного слоя, Одновременно с целью снижения искажений фор- 3) мы обечайки вследствие сварочных деформаций тепловложения при сварке должны быть минимальными, Перечисленный комплекс требований достигается при использовании двухду- 25 говой сварки по предлагаемому способу. Сварку осуществляют в раздельные ванны с комбинированной защитой дуг: первая дуга горит в СО, вторая под флюсом. Обе дуги питают лостоян- ЗО ным током обратной полярности. Ток для питания первой дуги подводят впереди сварочной ванны к торцу обечайки, у которого эавершаетсл процесс сварки. Питание второй дуги осущест35 вляют позади сварочной ванны через токоподвод, подключенный к торцу обечайки, у которого начинают процесс сварки. Требуемые форму и размеры швов получают при следующих парамет- 4 рах процесса: I = 750-800 А св »

27 29 В I в 550 600 А» 0»

= 38-40 В; Ч = 60 м/ч. При использовании ранее применявшегося процесса двухдуговой сварки в раздельные ван- 4 ны (без концентрированного раздельного токоподвода) обеспечение тех же размерон швс в достигается эа счет увеличения I до 850-900 А; I до

600-650 А; Uo до 42 — 44 В и снижения скорости сварки до 55 м/ч. Следовательно, лри предлагаемом способе погонная энергия сварки снижается на

16,4Х» а производительность процесса возрастает на 9%. Применение такого же процесса сварки с совмещенным для обеих дуг токоподводом, расположенным в конце обечайки, не позволяет из-эа отклонения второй дуги в сторону, противоположную направлению сварки, обеспечить требуемую форму и размеры усиления шва, а также устранить образование лодреэов. При размещении обоих токоподводон в начале обечайки вследстние отклонения нерпой дуги в сторону, совпадающую с направл ением сварки, не достигается требуемая глубина лроплавления шва.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает экономический эффект за счет увеличения производительности процесса, снижения энергозатрат, а также повышения качества сварных соединений.

Формула изобретения

Способ многодугоной сварки с раздельным питанием дуг, горящих в раздельные ванны, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса сварки, снижения энергозатрат и повышения качества сварных соединений, подвод к изде»ию тока, питающего первую н направлении сварки дугу или первую и следующие эа ней одну или несколько дуг, осуществляют впереди сварочной ванны, а подвод тока, питающего последнюю и предшествующие ей одну или несколько дуг, — позади сварочной ванны.

1516 269

81+ В2 г.1

8, 82iias

Составитель Г. Квартальнова

Техред Л.Сердюкова Корректор Jl. Патай

Редактор И. Дербак

Заказ 6330/13 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101