Способ сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов

 

Изобретение относится к сварке неплавящимся электродом и может быть использовано в различных областях промышленности. Цель изобретения - увеличение ресурса работы и качества при сварке в магнитном поле. В процессе сварки фиксируют интенсивность излучения В спектральной линии легирующей добавки. В момент снижения интенсивности излучения на 25 - 30% от максимального значения электрод разворачивают вокруг своей оси на 90° и сварку выполняют до повторного снижения интенсивности от максимума После этого электрод разворачивают относительно оси на 45° и продолжают сварку. При дальнейшем снижении интенсивности излучения происходит выкрашивание электрода и загрязнение шва. 2 ил

(в) $SÖ (и) 1633624 Al (5Ц 5 В23 К9 1б7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732533/27 (22) 25.08.89 (46) 30.12.93 Бюл. Ия 47-48 (72) Букаров ВА; Анисимов В В„Абрамов АЮ.. Чернышов Г.Г. (54) СПОСОБ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ

ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ

ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к сварке немавящимся электродом и может быть использовано в различных областях промышленности Цель изобретения — увеличение ресурса работы и качества лри сварке в магнитном поле. B процессе сварки фиксируют интенсивность излучения В спектральной линии и пвгирующей добавки. В момент снижения интенсивности излучения на 25 — 30% от ма <симального значения электрод разворачивают вокруг своей оси на 90 и сварку выполняют до повторного снижения интенсивности от максимума После этого электрод разворачивают относительно оси на 45 и продолжают сварку. При дальнейшем снижении интенсивности излучения происходит выкрашивание электрода и загрязнение шва. 2 ил.

1633624 изобретение относигся к сварке неплэы щим .я электродом и может найти примене -нл в ьудостроени.;, авиаракетостроении, электромашиностроении и других отраслях и ролл ы ш лен ности.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы и повышение качества сварного соединения при сварке в магнитном пОле эа счет исключения вольфрамовых включений в металл шва путем точного определения времени перед осыпанием "короны" и исключения осыпания "короны".

На фиг, 1 показана функциональная схема устройства для осуществления способа сварки неплавящимся электродом; на фиг. 2 — кривые изменения интенсивности излучения спектральных линий легирующей добавки в процессе сварки.

Предлагаемый способ сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов осуществляют следующим образом.

Между изделием 1 и неплавящимся электродом 2. выполненным из вольфрама с легирующей добавкой, возбуждают дугу 3 (на которую воздействуют магнитной системой 4), питаемую от источника 5 постоянного тока. На катодное пятно 6 дуги 3 направляют обьектив 7, связанный с монохро ла ором 8. Пссле возб .ждения дуги 3 и введения бигиперболическс ro магнитного пал-. т лагнитной системы 4 начинают про,есс сварки, При нагреве злектродл 2 с его г.: верхности 1спаояется легирую.цся добавкэ. инте сивность излучения спектральной линии которой фиксируют обьекгивом 7 мсnõ<роиатора 8, Эту интенсивность излучения усиливают усилителе.л 9 монохроматора Я и передают на индикаторное устрс йство 10, где наблюдают характер и 3менения интенсив,ости излучения спектрал;ной ли .ли легиругощей добавк1л магериала электрода 2.

При наложении на дугу 3 бигиперболическо о магнитного поля происходит ео распедоточение в одной плоскости (плоскость ра средоточения) и сжатие в перпендикулярной (плоскость сжатия), 8 связи с эти л разрушение электрода 2 происходит в разли ных плоскостях г1о-разному. Так, в плоскости рассредоточения наблюдается через некоторое время после возбуждения дуги 3

"коронообразование" с последующим выкрашив:,.;ием вольфрама, а в плоскости сжатия изменений с поверхностей электрода 2 не происходит. Момент выкрашивания вольфрама нельзя определить визуально по размерам "короны", так как в связи с различием мегаллофизических свойств электродных пругков разных партии у некоторых элелтродов выкрашивзние вол ярема на5

ЗО

3с

55 блюдается и при сравнительно малых коронах", а у некоторых и при больших "коронах" выкрашивания вольфрама не наблюдается.

Интенсивность Вл свечения спектральной линии легирующей добавки после возбуждения дуги 3 резко возрастает, достигает максимального значения В," " и затем снижается по экспоненциальному закону. В момент снижения сигнала Вл на 25 — 307ь по сравнению с Вл" " электрод 2, не прекращая сварки, поворачивает вокруг своей оси на 90 . Теперь в плоскости рассредоточения расположена слабораэрушенная поверхность электрода 2. При этом сигнал В> снова резко возрастает до значения Вл, а затем снижается и в момент снижения сигнала Вл на 25 — 307 от величины В> электрод 2 поворачивают вокруг своей оси на 45О. Теперь плоскость рассредоточения расположена между сил ьнораэрушен ными поверхностями электрода 2. Сигнал 8> увеличивается до величины Вл, а затем снижа2 ется. После снижения сигнала Вл на 25—

30 (от Вл поворачивают электрод 2 вокруг

2 своей оси на 90О. Таким образом, плоскость рассредоточенИя расположена теперь на самой малоразрушенной поверхности электрода 2, Сигнал Вл увеличивается до значения Влз, à -атем снижается. После снижения сигнала 8, на 25 — 30 от Вл процесс прекращают. При дальнейшем проведении сварки происходит выкрашивание частиц вольфрама и загрязнение шва при любы." поворотах электрода 2 вокруг своей оси.

Производить поворот электрода в период. когда сигнал снизился меньше 257ь, нецелесообразно, TBK как электрод до этого времени работоспособен, и это может привести к снижению общего срока его службы.

При продолжении сварки без поворота электрода 2, после того как сигнал Вл снизился больше 25 — 30 от Вл" " . 8ÿ, Вл или 8> в зависимости от положения электрода 2, неизбежно наблюдается выкрашивание вольфрама и засорение им шва.

При первом повороте электрода 2 на угол, отличный от 90О, происходит деформация дуги — ее блуждение, При втором повороте электрода 2 на угол. отличный от 45О, и третьем — на угол, отличныи от 90О, наблюдается аналогичная картина.

Пример. Способ сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов был осуществлен при сварке труб с толщиной стенки 5 мм из стали 12Х18Н10Т. На сварочной головке крепили световод. оптическая система которого направлена на прикатодную зону дуги, Противоположный конецсветавода направляли на приемник излучения

ФЭУ- 35А через светофильтр с максимумом

1633624

35

40 о пропускания на длине волны 3988 А и полоо сой полупропускания 20 А. Электрический сигнал с приемника излучения регистрировали шлейфовым осциллографом К-115. На дугу воздействовали магнитным полем seличиной 28 10 Тл. После возбуждения дуги на осциллографе наблюдали сигнал величиной 32 мкА, который непрерывно снижался и через 12 мин достиг величины 24 мкА, т.е. снизился на 25 от величины

В "с -32 мкА. Развернули электрод вокруг л о своей оси на 90, при этом сигнал осциллографа зарегистрировал сигнал 30 мкА, после чего начал непрерывно снижаться и через 11 мин достиг величины 22,0 мкА, т.е. снизился на 27 от величины В1- 30 мкА.

Электрод развернули на 45 . Сигнал с осциллографа увеличился до 29 мкА, начал снижаться и через 10 мин достиг значения

20,8 мкА, т.е. снизился на 28)ь от В - 29 мкА. Электрод развернули на 90 . При этом сигнал на осциллографе увеличился до 28 мкА, а затем непрерывно снижался и через

9,5 мин достиг значения 20 мкА, т.е. сниэилФормула изобретения

СПОСОБ СВАРКИ НЕПЛАВЛЩИМСЯ

ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕ,БЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ. при котором vон1c ролируют степень износа электрода по интенсивности излучения спектральной линии материала электрода, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса ся на28,5 от В "=28мкд --зр пр - "" тили.

Металлографические «есле ч териала шв показали, что в нем отсу. ствую-, 5 вольфрамовые включения, При г .гторном возбуждении дуги с этого е ектрпдэ уже через з 30 с после начала сварки ви- уэльно наблюдали выкрашивание вольфрама с работой части электрода и соответственно о

10 шве затем были обнаружены вольфрамовые включения при любых пространственных положениях электрода {при обороте е о вокруг своей оси), что соидетельствует о пе.1нсм использовании возможностей материала

15 электрода, Предлагаемый способ позволяет увеличить ресурс работы электрода и гювысить качество сварного соединения путем «=vAiciчения попадания вольфрама в шов.

20 (56) Авторское свидетельство СССР

М 518894, кл. В 23 К 9/" 6, 1975.

Сварка о среде защитных га".ел. Сб, МДНТП им. Ф.Э. Дэзрч инског 1, ч, ii, 196 .. с. 41-48, 25 Авторское свидетельство СССР

N 1?62831, кл. С 23 К 9/16, 198г работы электрода и .Зче:гD- : f. = p :- - с ке о магн« i< 1 и".. : .. и> динения при сварке о < a

-.- -, ri !!èð .ал Фр< ;а о тем искл оч п - п и

„q р,, т е1;,";, г („; т и шов в момент снижен« излучения на 25 — 30p, от мокс..и;ого:,:".î значения электрод f)83Loð" 1ч; пт вокруг своеи оси нэ 90 «с .арку оь по,, -,-i "qc повторного снижения интен лоно. ги от чего з,1е 1рор, симума, после проворачивают относительно nc«: Т-..

1б33б24

Составитель Г. Тютченкова

1ехред М. Моргентал Корректор А. Козориэ

Редактор Т. Зубкова

Заказ 3470

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Пате т". г, Ужгород. ул.Гагарина, 101