Способ дуговой сварки и наплавки металлов в вакууме

 

Изобретение относится к дуговой сварке и наплавке в вакууме металлов и сплавов с применением неплавящегося и плавящегося электродов и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения - облегчение возбуждения дуги и повышение производительности наплавки. В вакуумной камере 1 возбуждают дуговой разряд между полым катодом (К) 3 и анодом (А) 4. Через токоподводящий мундштук 5 и К 3 подают плавящийся электрод (Э) 6. При достижении Э 6 анода 4, после коротного замыкания в точке 7 образуется электрическая цепь, по которой проходит ток от сварочного источника постоянного тока 8, шунтируя ток, идущий по дуговому разряду с полым катодом . Величина тока дуги между К и А выбирается из соотношения п.к. тдэ, где da - диаметр плавящегося электрода тЈ 100:250. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) В 23 К 9/167

ГО СУДА Р СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4654218/27 (22) 23,02.89 (46) 15,12.91. Бюл. N 46 (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (72) Н.М, Будник, Н.Г, Нестеренко, В,Н. Будник и В.А. Бородинов (53) 621,791,75 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11330000775577, кл. B 23 К 9/167, 1985. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ В ВАКУУМЕ (57) Изобретение относится к дуговой сварке и наплавке в вакууме металлов и сплавов с применением неплавящегося и плавящегося электродов и может быть использовано

Изобретение относится к дуговой сварке и наплавке в вакууме металлов и сплавов с применением неплавящегося электрода (полого катода) и плавящегося электрода и может найти применение в машиностроении, судостроении. энергетическом и химическом машиностроении.

Цель изобретения — облегчение возбуждения дуги и повышение производительности наплавки путем увеличения интервала регулирования тепловложения в основной и присадочный металлы, На фиг, 1 представлена схема, иллюстрирующая способ; на фиг. 2 — осциллограмма токов.

В вакуумной камере 1 возбуждаютдуговой разряд 2 между полым катодом 3 и анодом 4, Через центрирующий и токоподводящий мундштук 5 и полый катод 3 подают плавящийся электрод 6. При достижении плавящимся

„„. Ж„„1698001 А1 в машиностроении. Цель изобретения — облегчение возбуждения дуги и повышение производительности наплавки, В вакуумной камере 1 возбуждают дуговой разряд между полым катодом (К) 3 и анодом (А) 4. Через токоподводящий мундштук 5 и К 3 подают плавящийся электрод(Э) 6; При достижении

Э 6 анода 4, после коротного замыкания в точке 7 образуется электрическая цепь, по которой проходит ток от сварочного источника постоянного тока 8, шунтируя ток, идущий по дуговому разряду с полым катодом. Величина тока дуги между К и А выбирается из соотношения 1и,<, = md3, где

d3 — диаметр плавящегося электрода гп((100:250). 2 ил., 1 табл, электродом 6 анода 4 после короткого замыкания в точке 7 образуется электрическая цепь, по которой проходит ток от сварочного источника постоянного тока 8, шунтируя ъок, идущий по дуговому разряду с полым катодом, Стабилизацию дугового разряда 2 с полым. катодом 3 осуществляют:продольной составляющей магнитного поля от электромагнита 9, имеющего свой источник питания постоянного тока 10.

Пример. В вакуумной камере 1 создают и постоянно поддерживают разрежение порядка 130.10 - 133 10 Па. Затем через полый катод 3 пропускают плазмообразующий газ. например аргон, в количестве от 0,6 до 6,0 л/ч. От источника питания током 8 прикладывают сварочное напряжение, причем положительный потенциал к аноду — иэделию 4, а отрицательный — к полому катоду 3 и плавящемуся электроду 6.

1698001

Расход лазмооб

1азующе ося газа л/мин

ToK g,// oого разряда с алого катода, А нтерва стот ко тких за

ыканий с

0,05

200-500

200-500

200-500

400-600

1-30

0,06

0.08

0,10

1-30

Через полость катода 3 продувают необходимое количество аргона. Электромагнитом

9 от источника питания 10 в зоне дугового разряда 2 (по продольной оси полого катода

3) создают магнитное поле, ко орое предотвращает выход дугового разряда и локальных дуг на наружнукз боковую поверхность полого катода. Подводят полый катод 3 к аноду — изделию 4 на расстояние одного диаметра полого катода 3. Включением подачи плавящегося электрода 6 между ним и анодом 4 после короткого замыкания возникает кратковременный дуговой разряд с оплавлением торца плавящегося электрода 6.

В этом разряде ионизируется плазмообразующий газ — аргон, выходящий из полого неплавящегося электрода 3, который обеспечивает возбуждение дугового разряда 2 с полого катода 3. После возбуждения разряда подачу плавящегося электрода 6 прекращают. Дуговым разрядом с полого катода 3 нагревают изделие до необходимой темпеРатуры (при выполнении наллавочных работ) или проплавления на заданную глубину (при выполнении сварочных работ), а затем включают подачу плавящегося электрода 6 с заданной скоростью.

Из осциллограммы токов (фиг. 2, где 1л,к, — ток полого катода, (лд,-., — ток плавящегося электрода) видно, что притоке дугового разряда с полого катода 3 I>,K. = 250 А включена подача плавящегося электрода 6, при коротком замыкании которого на анод — изделие

4 по нему проходит ток, равный пл.э = 300 А, В момент короткого замыкания плавящегося электрода 6 на анод 4 на полом катоде остается дуговой разряд I> <. =- 80 А, который не позволяет полому катоду 3 охлаждаться ниже температуры термоэлектронной эмиссии, Экспериментально установлено, что

5 при скорости экспонирования процесса 500 мм/с частота коротких замыканий плавящегося электрода 6 на анод 4 равна 11 раз в секунду. Проведенные исследования сведены в таблицу.

Использование изобретения позволяет расширить производительность наплавки от 1,5 до 19Я кг/ч, дает возможность перераспределить тепловую мощность источни15 ка питания между нагревом детали (основного металла) и плавлением плавящегося электрода (присадочного металла), облегчает управление процессом и удешевляет его применение.

20 Формула изобретения

Способ дуговой сварки и наплавки металлов в вакууме, при котором сварку ведут полым неплавящимся электродом с подачей через его полость плавящегося электрода, 25 отличающийся тем,что,сцелью облегчения возбуждения дуги с неплавящегося электрода и повышения производительности, процесс ведут от одного источника питания, дугу возбуждают за30 мыканием плавящегося электрода с деталью до возбуждения дуги между деталью и неплавящимся электродом, после чего прекращают его подачу, а сварку ведут при токе дуги неплавящегося электрода 1.„ве35 личину которого выбирают из соотношения

1„„. = md. где сЬ -диаметр плавящегося

" электрода rn6(100:250).

1698007 е> г

Составитель Б,Фуфаев

Редактор Н,Каменская Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 4353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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