Способ управления электрошлаковым процессом

 

Изобретение относится к сварке и может применяться в отраслях промышленности, использующих электрошлаковый процесс проволочными электродами и плавящимся мундштуком. Цель изобретения - улучшение качества наплавки за счет непрерывного контроля за изменением химического состава шлака. Производят измерение температуры шлаковой ванны и определяют глубину погружения электрода по соотношению H=ALN (BJ<SP POS="POST">2</SP>+T)/BJ<SP POS="POST">2</SP> +T-T<SB POS="POST">п</SB>, где A и B - коэффициенты материала электрода

J - сила сварочного тока

T - температура шлаковой ванны

T<SB POS="POST">п</SB> - температура плавления материала электрода. По результатам измерения воздействуют на химический состав шлака, например, добавляя во флюс фторид кальция. Это позволяет стабилизировать электрошлаковый процесс и избежать дефектов поверхности, возникающих при изменении температурных и электрических полей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 23 К 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч (. Ь

С1

Ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4452127/31-27 (22) 26.04.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (71) Карагандинский политехнический институт (72) В. А. Данилов, В. И. Боченин и С. А. Филобок (53) 621.791.793 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1042934, кл. В 23 К 25/00, 1983.

Бондаренко О. П. и др. Стабилизация химического состава шлаковой ванны при электрошлаковой сварке протяженных швов. — Автоматическая сварка, 1986, № 2, с. 54 — 56.

Бондаренко О. П. и др. Влияние химического состава шлака на заглубление плавящегося электрода в шлаковую ванну.

Автоматическая сварка, 1987, № 3, с. 65 — 67. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫМ ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к области сварки и может применяться в отраслях промышленности, использующих электрошлаковый процесс сварки и наплавки проволочными электродами и плавящимся мундштуком.

Существуют изделия, к качеству поверхности контура наплавленного металла которых предъявляются специфические требования, например зубья крупномодульных шестерен.

Дефекты поверхности контура наплавленного металла — в основном результат изменения химического состава шлака, тепловой и электродинамической ситуации.

Целью изобретения является улучшение качества поверхности контура наплавленного металла путем обеспечения непрерывности и оперативности контроля за изменением

„„SU„„1562090 А 1 (57) Изобретение относится к сварке и может применяться в отраслях промышленности, использующих электрошлаковый процесс проволочными электродами и плавящимся мундштуком. Цель изобретения — улучшение качества наплавки за счет непрерывного контроля за изменением химического состава шлака. Производят измерение температуры шлаковой ванны и определяют глубину погружения электрода по соотношению

Н=А1п (В! +T) /(Bl +T+ T„), где А и В— коэффициенты материала электрода; 1 сила сварочного тока; Т вЂ” температура шлаковой ванны; T. — температура плавления материала электрода. По результатам измерения воздействуют на химический состав шлака, например, добавляя во флюс фторид кальция. Это позволяет стабилизировать Ж электрошлаковый процесс и избежать дефектов поверхности, возникающих при измене- Ц / нии температурных и электрических полей. состава шлака без нарушения электрошлакового процесса.

Указанная цель достигается тем, что возникающее изменение химического состава шлака оценивается по глубине погружения электрода в шлаковую ванну и при необходимости компенсируется подачей на зеркало шлаковой ванны компонентов флюса, причем глубина погружения определяется без прерывания электрошлакового процесса замером температуры шлаковой ванны и силы тока с последующим вычислением по формуле

В.1 +T

И=А-1п — — — —, В.1 +Т+Т„ где А,  — коэффициенты материала электрода;

1 — сила тока;

1 562090

D2

4Л

4-р л О-Л

Формула изобретения

CVD2 v где А= — — -;

4Л, 4р л 0-Л

45

Сост а в итель Т. Арест

Редактор Н. бобкова Техред И. Верес Корректор В. Кабаций

Заказ 1024 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета 10 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

Т вЂ” температура шлаковой ванны;

҄— температура плавления материала электрода, Причем где С-у — удельная теплоемкость материала электрода;

D — диаметр электрода;

v — скорость подачи электрода;

Л вЂ” коэффициент теплопроводности материала электрода; р — удельное электрическое сопротивление электрода; л = 3,14...

Способ опробован в лабораторных условиях на модели при электрошлаковой наплавке зубьев крупномодульных шестерен плавящимся мундштуком. Процесс осуществляется на постоянном токе прямой полярности от источника с подающей внешней характеристикой. Параметры технологии при этом варьируются: диаметры электродов

2 — 4 мм; скорости подачи электродов 350—

400, 150 — 240 и 80 — 130 м/ч соответственно; напряжение на ШВ U=35 — 55 В; сила тока 7=300 — 650 А; глубина шлаковой ванны и =45 — 50 мм.

Соответствие реальной и расчетной глубин погружения электрода в шлаковую ванну проверяется следующим образом.

Методом мгновенного извлечения электрода из шлаковой ванны с одновременным отключением тока определяется реальная глубина погружения В этот же момент замеряют текущее значение силы тока и температуру фиксированной точки шлаковой ванны вольфрамрениевой термопарой и вычислялась расчетная глубина погружения.

Отклонение не превышает 8о.

По известной глубине погружения производят стабилизацию химического состава шлака.

Использование предлагаемого способа управления электрошлаковым процессом обеспечивает по сравнению с известными следующие основные преимущества: стабилизацию геометрических размеров контура наплавленного металла и проплавления за счет стабильности химического состава шлака и, следовательно, электрошлакового процесса; улучшение качества поверхности контура наплавленного металла за счет непрерывности, оперативности контроля за изменением химического состава шлака без прерывания электрошлакового процесса, исключения резких изменений электродинамической ситуации; возможность применения плавящегося мундштука.

15 Способ управления электрошлаковым процессом, при котором определяют глубину погружения электрода в шлаковую ванну и по результатам измерения воздействуют на состав шлака, добавляя во флюс необходимый ингредиент, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности контура наплавленного металла путем обеспечения непрерывности и оперативности контроля за изменением состава шлака без прерывания процесса, измеряют

25 температуру шлаковой ванны и силу сварочного тока и определяют глубину погружения электрода О по соотношению

В I +Т

В 1 +Т+Т„ сила сварочного тока; температура шлаковой ванны; температура плавления материала электрода; удельная теплоемкость материала электрода; диаметр электрода; скорость подачи электрода; коэффициент теплопроводности материала электрода; удельное электрическое сопротивление материала электрода;

3,14...