Способ дуговой сварки

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть применено при изготовлении толстостенных конструкций без разделки кромок. Цель изобретения - снижение трудоемкости и энергоемкости процесса, увеличение глубины проплзвления, уменьшение ширины шва и зоны термического влияния, исключение применения присадочной титановой проволоки. Предварительно устанавливают зазор в стыке в пределах 0,05-0,1 толщины металла. Сварку производят неподвижным относительно направления сварки электродом путем его вертикального погружения в зазор до полного проплавления. После этого электрод возвращают в исходное положение и перемещают вдоль стыка. Затем процесс повторяют. При этом отношение времени t2 подъема электрода к времени ti его погружения выбирают в пределах 0,1-0,4 при шаге перемещения 0,5-0,9 диаметра точки в корне шва, Способ может быть использован при сварке толстостенных конструкций из тугоплавких и химически активных металлов , 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (i! ) Х (5i)5 В 23 К 9/167

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

"": ИВЗМ6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ."- : . -:.—.,",, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791140/27 (22) 14.02.90 (46) 15.11.91. Бюл. hL 42 (71) Институт электросварки им. Е.О,Патона (72) В,Ф,Топольский, В,Н.Замков, В.П.Прилуцкий, И,И.Карпенко. В.Б,Смолярко, В,Е.Клименко, П.Ю,Гужавин и Г.Н.Герасимов (53) 621,791,75 (088.8) (56) Нестеров А.Ф. и др. Повышение стабильности процесса сварки погруженной дугой конструкций из алюминиевых и магниевых сплавов, — Сварочное производство, 1986, М 10, с. 13 — 14. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть применено при изготовлении толстостенных конструкций без разделки кромок. Цель изобретения— снижение трудоемкости и энергоемкости

Изобретение относится к сварочному производству и может быть применено при изготовлении толстостенных конструкций, в частности при выполнении стыковой сварки беэ разделки кромок при толщинах изделия

15 мм и более.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и энергоемкости процесса, увеличение глубины проплавления, уменьшение ширины шва и зоны термического влияния, исключение применения присадочной титановой проволоки.

Способ осуществляют следующим образомм.

Устанавливают зазор в стыке в пределах от 0,05 до 0,1 толщины металла, Сварку производят неподвижным относительно напроцесса, увеличение глубины проплавления, уменьшение ширины шва и эоны термического влияния, исключение применения присадочной титановой проволоки.

Предварительно устанавливают зазор в стыке B пределах 0,05 — 0,1 толщины металла, Сварку производят неподвижным относительно направления сварки электродом путем его вертикального погружения в зазор до полного проплавления. После этого электрод возвращают в исходное положение и перемещают вдоль стыка. Затем процесс повторяют, При этом отношение времени т2 подъема электрода к времени t< его погружения выбирают в пределах 0,1-0,4 при шаге перемещения 0,5 — 0,9 диаметра точки в корне шва, Способ может быть использован при сварке толстостенных конструкций из тугоплавких и химически активных металлов, 1 табл. правления сварки электродом путем его вертикального погружения в зазор до полного проплавления, после чего электрод возвращают в исходное положение и перемещают вдоль стыка, затем процесс повторяется. При этом отношение времени подъема электрода (t2) к времени его погружения (t>) выбирают в пределах от 0,1 до 0,4 при шаге перемещения от 0,5 до 0.,9 диаметра точки в корне шва, Вертикальное погружение и подъем электрода в предварительно установленном зазоре в стыке при скорости сварки, равной нулю, его перемещении и изменении времени погружения и подъема электрода в определенной зависимости и пределах позволяют за счет более эффективного ис1690997

50 пользования тепловой мощности дуги снизить трудоемкость и энергоемкость процесса, увеличить глубину проплэаления, уменьшить ширину шаа и зоны термического влияния, исключить применение присадочной проволоки, Сборка деталей под сварку с зазором вызвана необходимостью ускорить проплавление и уменьшить при этом обьем жидкого металла в сварочной ванне.

Проведенные эксперименты показали, что оптимальным установочным зазором в стыке является зазор величиной 0,05-0,1 толщины (д) свариааемых стыков. При установочном зазоре меньше 0.05 д процесс сварки предложенным способом можно осуществить лишь при очень больших токах, значительно превышан>щих оптимальные, и очень длительных выдержках на одном месте, Это связано с замедленным выходом газов, находящихся под активным пятном сварочной дуги, При зазоре в стыке больше

0,1 д жидкий металл, находящийся в стыке под большим давлением сварочной дуги, может просто вытечь взазор,,не успев закристаллиэоваться. Кроме того, увеличение зазора в стыке приведет к большим подрезам и увеличению прослабления вверху шва, для устранения которого необходимо применять присадочную сварочную титановую проволоку.

Отношение времени подьема электрода к времени погружения в пределах от О, i до 0,4 выбрано из следующих соображений; при отношении менее 0,1 а металле шва (учитывая большие токи) образуются усадочные раковины. флокены и газовые полости за счет очень быстрой кристаллизации жидкого металла шаа, при отношении более

0,4 образуется очень много жидкого металла, который захлестнет электрод и сделает процесс сварки практически невозмо>кньца

Перемещение электрода на величину меньшую 0,5 диаметра корневой точки при.водит к резкому снижению скорости сварки, сильному перегреву металла шаа, неоправданному расходу защитного газа, электроэнергии и, соответственно, повышению трудоемкости. Перемещение электрода на величину большую 0,9 диаметра точки в корне шаа может привести к несплавленик и появлению отдельных пробковых швов, Пример. Сварку осуществляют на сварочной установке, Оборудованной специальной сварочной горелкой и приставкой для программного изменения cKopocTN сварки. В качестве источников питания можно использовать источники ВСВУ-630 или ВСВУ вЂ” 2000 в зависимости от толщины

45 свариваемых деталей. Стыки нужных толщин свариааемых сплавоа собирают при помощи BxoQHblx и выходных планок или с помощьк> специальных прижимов в свариваемое изделие, Затем подготовленное к сварке изделие устанавливают на приспособление для сварки продольных или кольцевых швов, оборудованное подкладкой для защиты корня швэ аргоном, Подают аргон в, горелку для защиты металла шва и s защитный козырек для защиты остывающих участков шва. С помощью осциллятора возбуждают дугу и устанавливают необходимый режим сварки, Синхронные перемещение и остановку сварочного изделия осуществляют при помощи электромагнитной муфты или пуска и остановки двигателя.

Сааривают стык ти анового сплава толщиной 20 мм.

Механическим способом обрабатывают боковые поверхности стыка, производят приварку входных и выходных планок. Параметры сварки: длина дугового начального промежутка i=. -1 мм; расход эргона в горелку

10-12 л/мин, а защитный козырек 12 — 15л/ми."„ диаметр неплавящегося вольфрамового электрода 4 мм, Ориентировочные режимы сварки предложенным способом представлены в таблице. По мере сварки стыка последовательность Операций повторяется до полного окончания сварки.

Предложенный способ может быть применен при сварке ToflcTQGTBHHblx конструкций из тугоплааких химически активных металлов (титана, ниобия, стали повышенной чистоты и других материалов), сварка которых затруднена вследствие специфических физико-химы ческих свойств.

Применение предложенного способа позволит сваривать односторонней сваркой толстостенные конструкции, снизить трудоемкость и энергоемкость процесса, исключить применение присэдочной титановой проволоки, получить значительный эффект за счет замены защитного газа (гелия) на аРГОН.

Формула изобретения

Спосоо дуговой сварки, IlpH KGTopoM сварку ведут вольфрамовым электродом в среде инертных газон погруженной дугой с перемещением электрода в вертикальной

ПЛОСКОСТИ, O Т Л И Ч а Ю Щ И и С Я ТЕМ, Что, C целью снижения трудоемкости и энергоемкости процесса, зазор в стыке устанавливают от 0,05 до 0,1 толщины металла, электрод погружают до полного проплавления, затем возвращают а исходное положение и Ilepeмещают вдоль стыка, при этом отношение

1690997

0,4 и ри шаге перемещения от 0,5 до 0,9 диаметра точки в корне шва, времени подъема электрода к времени его погружения выбирают в пределах от 0,1 до

4,5

0,6

0,5

0,8

0,17

3,0

0,17 3,7

4,5

0,8

0,7

Хорошее формирование шва

4,2

1,5

5,0

0,2

1,0

0,75

То те

2,0

0,75

0,3

5,0

1,8

6,0

2,5

0,8

5,5

Прологи, большие подрезы

0,17

4,5

0,5 3,1

1,0

3,0

1,5

Процесс сварки невозмошен, беспрерывные К3

0,7

0,8

1,5

4,5

Хорошее формирование шва

0,75

1,5

5 0

1,0

То ше

0,32

6,0

5,2

1,9

2,0 усадочные раковины, флокины, газовые полости

0,3

5 6

6,5

0,05

2,0

0,8

0,17

2,4

4,5

0,4

1,0

3,0

0,2

4,4

0,5 1,5

0,7 1,5

0,9

4,2

5,0

1,0

5,4

2,0

0,9

0,8

4,5

1,2 2,0

03 72

6,0

1,8

Сплошные несплавпенип, пробковые швы режимнсварки: о 20 мм; 1 = 480 A

Составитель Г.Тютченкова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3887 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

0,17 3,8

0,2 4,1

0,2

0,17

0,8

0э65

0 75

0,8

Неудовлетворительное формирование, очень широкие швы

Резко сшпкаетсп скорость .сварки, повышаетсп трудоемкость

Хорошее формирование шва

То ше и