Способ широкослойной наплавки

 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при дуговой наплавке и сварке. Цель изобретения - повышение качества наплавленного слоя. Торцу профилированного ленточного электрода в зоне плавления придают замкнутый контур, по которому перемещают дугу магнитным полем , которое образуют магнитной системой с полюсами. Один из полюсов магнитной системы помещают внутри замкнутого контура , а торец ленточного электрода охватывают другим полюсом, располагая полюса с равномерным зазором относительно торца электрода. Перемещение дуги по торцу электрода при этом становится более равномерным , что обеспечивает и более равномерное распределение тепловой энергии по ширине наплавки. В результате уменьшается вероятность появления несплавлений и зашлаковок. Замкнутый контур можно формировать из двух и более электродных лент. 1 з.п. ф-лы, 10 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s В23 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737464/27 (22) 19.07.89 (46) 07,11.91. Бюл. М 41 (71) Мариупольский металлургический институт (72) Б,И.Носовский, С.В.Гулаков и Б.M.Æóñтина (53) 621,791,92 (088,8) (56) Непубликуемое авторское свидетельство СССР

N 976567,,кл. В 23 К 9/04, 1980. (54) СПОСОБ ШИРОКОСЛОЙНОЙ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при дуговой наплавке и сварке. Цель изобретения — повышение качества наплавленного слоя. Торцу профиИзобретение относится к сварке и может быть использовано при дуговой наплавке и сварке.

Цель изобретения — повшение качества наплавленного металла.

На фиг.1 изображена схема наплавки, вид спереди; на фиг. 2 — то же, в .;д сверху; на фиг. 3 — схема осуществления способа,. изометрия, включающая магнитную систему и две электродные ленты; на фиг. 4-9— торец замкнутого контура ленточного электрода, сформированный соответственно из

2-х, 3-х, 4-х, 5-ти, 6-ти и более электродных лент; на фиг. 10 — схема перемещения дуги по замкнутому контуру.

Ленточный электрод 1 с помощью подающего механизма подается в профилирующий механизм (не показаны). В результате в нижней части электрода в зоне плавления торцу профилированного ленточного элект„„ Ж„„1689003 А1 лированного ленточного электрода в зоне плавления придают замкнутый контур, по которому перемещают дугу магнитным полем, которое образуют магнитной системой с полюсами. Один из полюсов магнитной системы помещают внутри замкнутого контура, а торец ленточного электрода охватывают другим полюсом, располагая полюса с равномерным зазором относительно торца электрода. Перемещение дуги по торцу электрода при этом становится более равномерным, что обеспечивает и более равномерное распределение тепловой энергии по ширине наплавки. В результате уменьшается вероятность появления несплавлений и зашлаковок. Замкнутый контур можно формировать из двух и более электродных лент.

1 з.п. ф-лы, 10 ил. рода 1 придают замкнутый контур 2. Между замкнутым контуром 2 и иэделием 3 возбуждается дуга 4. Для управления дугой 4 в зоне профилированного электрода 1 помещают магнитную систему. Внутри замкнутого контура 2 располагают два внутренних полюса

5 и 6. В их нижней части магнитный поток разветвляется и через воздушный зазор проходит в наружные полюса 7 и 8, охватывающие замкнутый контур 2. Воздушный зазор по периметру замкнутого контура 2 профилированного электрода 1 одинаков, что обеспечивает равномерное распределение магнитного потока в зоне перемещения дуги.

Наружные полюса 7 и 8 магнитной системы соединены со стержнями 9 и 10, на которых расположены обмотки 11 и 12. Катушки включены последовательнб, содержат одинаковое число витков, что позволяет

1680003 создать одинаковое M@I IlvTIIoe поле в левой и правой половинах магнитной системы.

Внутренние полюса 5 и 6 и наружные стержни 9 и 10 соединены tlBpBMblчками, расположенными в зазоре профилированного 5 пеHT01ного электрода 1. Напряженность л1агнитнoго поля между полюсаMè системы регулируется изменением величины тока в обмотках 11 и 12, Магнитная система создает в воздуш- 10 ном зазоре магнитное поле, направленное перпендикулярно дуге 4, вследствие чего на дугу 4 на проводник с током действует сила, перемещающая ее по торцу замкнутого контура 2, 15

В зависимости от направления потока в магнитной системе дуга 4 будет, в соответствии с правилом "левой руки", вращаться по или против направления движения часо-! зой стрелки. 20

Формировать замкнутый контур можно из одной электродной ленты — фиг. 1, 2 двух — фиг, 3, 4; трех — фиг. 5. четырех — фиг. 6, пяти -- фиг, 7, шегти — фиг. Я, и более электродных лент — фиг. 9. 25

8o3Moжность формирования замкнутого контура 2 в зоне горения дуги (в области торца электрода) из 1 ескольких (двух) элек1родных лент 1 и 13 показана на фиг, 3, Замкнутый контур 2 в этом случае со- 30 эда oT в точках контактов 14 и 15 электродов

1 и 13.

Выше торца электродных лент, с которых горит дуга, контур разомкнут, что и дает возможность ввести внутрь замкнутого кон- 35 тура 2 один из полюсов 6 магнитной системы (фиг, 3). Наружный пол1ос 8 охватывает замкнуг1-,1й контур 2, созданный электродами 1 и 73,и соединяется с внутренним полюсом 6 перемы1кал и 16 и 17. На перемычках 40

16 и 17 расположены обмотки 11 и 12, Если использовать 3 и более ленты, то замкнутый контур можно сформировать из плоских элементов.

Увеличение скорости перемещения ду- 45 ги 4 по замкнутому контуру 2 обьясняется изменением температурных условий в области ее активных пятен (анодного и катодногп), так как подвижность активных пятен определяется, кроме ряда других причин, 50 температурой lloBBpxHocTB с которых гоPl1T ДУга.

Из-за малого сечения ленточный электрод 1, в отличие от поверхности изделия 3, бь1стра нагревается в области, окружающей 55 активное пятно. Поэтомуактивнае пятнодуГИ ПОД ДЕйСтВ IBM МаГНИтНОГО ПОЛЯ МажЕт легко перемещаться по нагре1ому электроду и остается неподвижным на изделии (фиг. 10), Дуга 4 при этом вь1тягивается (поз.

18 на фиг. 10, капля на торце электрода 1 растет, приближается к изделию 3 и активное пятно перескакивает на новое место (c позиции 18 в позицию 19 на фиг. 10). В результате зона 20 не получает достаточного количества тепловой энергии, и в ней могут образоваться несплавления и зашлаковки. Таким образом, в первоначальный момент дуга 1 дискретно (шагами) медленно перемещается по торцу электрода 1 и изделию 3, По мере прогревания основного металла условия для перемещения активного пятна по направленной поверхности улучшаются и скорость перемещения дуги по замкнутому контуру растет, Причем равномерное перемещение(без скачков) обеспечивает равномерное распределение тепловой энергии, Быстрое перемещение дуги по замкнутому контуру с учетом инерционности передачи тепла от активного пятна на поверхности ванны к зоне плавления делает его практически равномерным и постоянным по ширине шва, Пример. При наплавке используют электродную ленту марки СВ-08 шириной

100 мм и толщиной 0,3-0,5 мм, флюс АН348А, источник питания ВДУ-1201-У2, Напряжение дуги 30-34В, ток 1000-1600 А при скорости наплавки 8 м/ч, Магнитная система имеет 500 витков медного провода диаметром 1 мм, ток намагничивания изменяют от 1 до 8 А. Аналогично замкнутый контур составляют из двух электродных лент шириной 50 мм каждый и толщиной 0,3-0,5 мм и из шести электродных лент, шириной 30 мм и толщиной 0,3 мм. Параметры режима сварки сохранены Од = 30-34 В, ток дуги

1000-1600 А.

Оценку качества наплавленного слоя осуществляют внешним осмотром и способностью дуги переплавлять препятствие в форме клина. Формирование шва хорошее, отсутствуют подрезы, наплывы, зашлаковки, Способность дуги переплавлять искусственное препятствие оценивают по длине переплавленного клина по появлению первого открытого дефекта, Способность дуги переплавлять препятствия на поверхности пластины на 20-30 выше в сравнении с известным способом, Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество наплавки за счет уменьшения количества дефектов на линии сплавления и хорошего формирования шва.

Формула изобретения

1, Способ широкослойной наплавки ленточным профилированным электродом магнитоуправляемой дугой, при котором дугу перемещают по торцу профилированного

168qn03

9 70 юг. 2 электрода магнитным полем, формируемым магнитной системой с полюсами, о т л и ч аю шийся тем, что, с цепью повышения качества наплавленного слоя, торцу лен1очного электрода в зоне плавления придают замкнутый контур, один из полюсов магнитной системы помещают внутри замкнутого контура, а торец ленточного электрода охватывают вторым полюсом, располагая flotlK)са с равномерным зазором относигельно торца электрода.

5 2. Способпоп1,отличающийся тем, что замкнутый контур ленточного электрода в зоне плавления формируют из 2-х и более электродных лент.

1689003 г

1689003

Фиг. 7 Риг. Ю

Составитель Д. Слинко

Редактор В. Бугренкова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т, Малец

Заказ 3768 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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