Способ автоматической сварки

 

Изобретение относится к сварке металлов и может быть использовано при сварке неповоротных стыков полукольцевых швов, расположенных в вертикальной плоскости, например меридианальных швов полуторовых конструкций. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений за счет улучшения условий формирования сварного шва. При сварке неповоротных стыков полукольцевых швов на сварочную дугу воздействуют поперечным импульсным магнитным полем, отклоняя ее вдоль свариваемого стыка с частотой 1-5 Гц. Напряженность поля определяется из выражения H=IUR/V(1-Α/90)Э, где I - сварочный ток, А

U - напряжение на дуге, В

R - радиус свариваемого стыка, м

V - скорость сварки, м/ч

α - угол текущей координаты сварки, град. Воздействие магнитного поля предотвращает стекание расплавленного металла шва под действием собственного веса. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 23 К 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV (:ВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

rlPH ГННТ СССР (21) 4472259/25-27 (22) 20.06.88 (46) 07.10.90 . Бвл . Р 37 (72) О.М.Новиков, В.О.Токарев, Е,M.Борисов, Г,И,Григоров, А.З.Андрущенко, А.Н.Липин, Н.Ф.Крутяков и А.Д;Панферов (53) 621.791 .75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1г 543896, кл. В 23 К 9/16, 04.07.74.

Авторское свидетельство СССР

Р 336112, кл. В 23 К 9/08, 06.03,71.

Гаген Ю.Г., Таран P.Ä. Сварка магнитоуправляемой дугой. — М.: Машиностроение. 1970, с.33-34. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке металлов и может быть использовано при сварке неповоротных стыков полукольцевых швов, расположенных в.верИзобретение относится к сварке металлов и может быть использовано преимущественно гри выполнении неповоротных полукольцевых швов, расположенных в вертикальной плоскости, например меридионяльных швов полуторовых металлоконструкиий из алюминиевых сплавов.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений за счет улучшения условий Формирования сварного шва.

На Фиг. 1 представлена схема реализации способа сварки; на Фиг. 2 закон изменения напряженности магнитного поля в процессе сварки в зависимости от положения сварочной головки.

„„SU„„1597254 А 1

2 тикальной плоскости, например меридиональных швов полуторовых конструкций. Дель изобретения — повыя:ение качества сварных соединений за счет улучшения условий Формирования сварного шва. При сварке неповоротных стыков полукольцевых швов на сварочную дугу воздействувт поперечным импульсным магнитным полем, отклоняя ее вдоль свариваемого стыка с частотой

1-5 Гц. Иапряженность поля определяется из выражения V. = Т1.Р./ ч(1-g/90)P. где I — сварочный ток, А; à — напряже ние на дуге, F; P. — радиус свяриваемого стыка; м; V — скорость сварки, м/ч, 4- угол текущей координять. сварки, град. Воздействие ь.""-гнитного поля предотвращает còåêàíèe расплавленного металла шва под действием собственного веса. 2 ил., 1 табл.

Способ сварки заключается в следувшем.

Сварочную дугу отклоняют попереч— ным магнитным полем вдоль свяриваемои го стыка IIQ направлению cBBpv?T на подъем". и в противоположном направле-. нии при сварке "на спуск", причем сварку начиняют от крайней нижней точки с выдержкой на месте до полного проплавления, а в движении сва— рочную дугу отклоняют с частотой

1-5 Гц и напряженностью магнитного поля Н, определяемой из выражения .

Н = вЂ, †(.1 — — ф,Э где I — сварочньш

ТХР o, .

Т,Т 90 7 ток, А; U — напряжение на дуге, В;

R — радиус свариваемого стыка, и;

3 1597254

V - скорость сварки м/ч, оС- угол текущей координаты сварки, град.

Применение выдержки на месте до полного проплавления в крайней нижней точке стыка обеспечивает уст5 ранение непроваров и в связи с недостаточным разогревом свариваемых деталей, равномерное Формирование сварного шва на начальном участке

Ф сварки "на подЪем".

Применение импульсного отклонения сварочной дуги обусловлено необходимостью повышения интенсивности воздействия магнитного поля на расплавленный металл сварочной ванны для предотвращения его стекания. .Частота отклонения сварочной дуги находится в пределах 1-5 Гц, так как при частоте меньше 1 Гц наблюдается вытекание расплавленного металла из сварочной ванны на участках, близких к вертикальному расположению (с =

0-45 и о/= 135-180 ) вследствие значительной амплитуды колебаний дуги, а при частоте более 5 Гц зФФективность воздействия магнитным полем недостаточна. вследствие инертности сварочной ванны.

Величина напряженности магнитного поля оказывает значительное влияние

25 на возможность предотвращения стекания расплавленного металла под действием собственного веса.

Формирование сварного шва в значительной мере зависит от величины напряженности управлявшего магнитного поля. Причем напряженность магнитного поля, в свою очередь, зависит от параметров режима сварки (тока, напряжения на дуге, скорости сварки), радиуса свариваемого стыка, угла текущей координаты сварки и определяется из выражения

IUR о( (1 — —.), .

V 90О

Импульсное магнитное поле позволяет повысить интенсивность воздействия на расплавленный металл сварочной ванны и повысить качество сварных соединений в части улучшения Формы,:: шва, исключения образования прожогов без нарушения газовой защиты расплавленного металла при сварке в защитных газах и сокращении суммарной .протяженности окисных плен при значительно меньших значениях напряженности магнитного поля, чем в случае управления дугой постоянным магнитным полем.

Проводилась сварка неповоротных полукольцевых стыков из листовой saготовки толшиной 2,5 мм из материала

АМГ6 с радиусами 100, 200 и 500 мм.

Сварка выполнялась неплавяшимся электродом на переменном токе в среде аргона на режимах (таблица).

Предложенный способ автоматической сварки магнитоуправляемой дугой полукольцевых неповоротных стыков позволяет в 3-4 раза сократить суммарную протяженность оксидных плен в csapных швах, обеспечить равномерное Формирование сварного шва по всему периметру стыка и предотвратить образование прожогов.

Формул а изобретения

Способ автоматической сварки магнитоуправляемой дугой с периодическим отклонением дуги вдоль стыка в процессе ее движения, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, преимущественно. полукольцевых неповоротных стыков, расположенных в вертикальной плоскости сварку начинают от крайней нижней точки стыка с выдержкой до полного проплавления, а магнитное поле генерируют импульсным с частотой в интервале 1-5 Гц и напряженностью Н, определяемой из выражения

I CUIR (1

45 y 90 где I — сварочный, ток, А;

Б — напряжение на дуге, В;

R — радиус свариваемого стыка, м;

o(— угбл текущей координаты положения сварки, град. . V — скорость сварки, м/ч.

f507254 с ° грел

Реп и ус сварки, мм

I Гц

Способ сварки

Решим сварки ь)5 О

45

100

150

Сверке неплевяшимся эле«тропом.

135

l 50

То we

300

14,)5

14,)5

)50

То we

500

То we

100

150

14,15

l4,) 5

300

) 50

То we

150

14,15

То we

500

14,20

500

200

То we

180

Тсе А Ю5 E) усе, м/ч

180

45

60 оО

l 35

)80

30

60

135

l 80

30

60

)35

180

30

60

135

180

30

60

135

180

30

60

135

l

1

1

l

I

I

)

1

1 !

1

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5.

5

5

5

14

9,3

4,7 о, -7

-14

42

28

2)

l4 о

-21

-42

46,5

23.5 о

-35

-70

14

9,3

4,7 о

-7

-14

42

28

21

)4

О

-21

-42

46 ° 5

23,5 о

-35

-70

46,5

23,5

-35

-70

Качество свврных соединений

Формироввние шва рввиомерное по всему периметру, Суммвркая протякенность окисных плен 35 мм/1 м mse

Формирование шва рввномерное по всему периметру. Суммернвя пратяхенность охисных плен 38 мм/I м mee

Формировение шва равномерное по всему периметру. Суммврквя протяяенность охисных плен 37 мм/1 и шве

Формирование шва равномерное по всему периметру . Суммврквя протяхеиность охисных плен 34 мм/\ м шва.

Формироввние швв ревномерное по всему периметру. Суммвркая протяшенность охксных плен 33 ич/1 и шва, Формирование шва равномерное по всему периметру. Суммарная протяхенность охисных плек 36 мм/1 и шве, Формироввние шва рввномерное по всему перкметру. Суммарнвя протяхенность охисных плен 25 мм/) м шва.

1597254

Фиг. 2

Корректор A. 06РУчаР

Техред М.Дидык

Редактор Г. Гербер

Заказ 3025 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101