Способ односторонней автоматической сварки под флюсом

 

Изобретение относится к спЬсобам односторонней автоматической сварки под флюсом с обратным формированием шва на движущемся совместно со сварочным аппаратом ползуне и; может использоваться в судостроении, химическом, нефтяном, тр&нспортном, энергетическом машиностроенйи при изгЬтовлении сварных листовых и корпусных металлоконструкций. Сущность изобретения: сварку выполняют от источника переменного с прямоугольной формой кривой тока в пульсирующем режиме с частотой следования импульсов тока. Изобретение относится к способам односторонней автоматической сварки под флюсом с обратным формированием шва на движущемся совместно со сварочным аппаратом ползуне. Изобретение может быть применено в судостроении, химическом, нефтяном, транспортном, энергетическом машиностроении при изготовлении сваропределяемой выражением i 2h-V( се S +а и выполнением условий и 1сви(1,2-1,3)1Сви, Dnp где а - зазор в стыке (а 0,2-0,33); S - толщина свариваемого металла; VCB - скорость сварки; h- 1, 2, 4 - целые числа; 1В - длина сварочной ванны; Ьпр - ширина проплавления; 1сви - сварочный ток в импульсе; 1Сви 1свст:обр-сварочный ток впаузеМсвст обр О З табличное значение тока стационарной дуги обратной полярности .Ползун с эластичной подкладкой помещают в ферромагнитный корпус П-образной формы с опорными поверхностями, паралельными свариваемым листам и располагаемыми в плоскости верхней поверхности подкладки.Толщину стенок корпуса выполняют большей или равной толщине свариваемых листов/Сварку можно вести с синхронизированной с напряжением на дуге подачей электродной проволоки и стабилизацией напряжения на дуге на уровне напряжения дуги паузы при соблюдении условиия идп иди-идст, где Одп-напряжение на дуге при сварке соединения стационарной дугой. Токоподвод к свариваемому изделию осуществляется в непосредственной близости от стыка. 1з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил. н ых листовых и корпусных металлоконструкций . Известны различные способы и устройства для автоматической односторонней сварки стыковых соединений плосколистовых конструкций на движущемся ползуне, как-то сварка на ползуне, жестко связанном со сварочным аппаратом, электрически свяел с XJ со VJ О 00 о 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/18, 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сд

l (21) 4886350/08 (22) 26,11.90 (46) 07.01.93. 6еп. ¹1 (76) B.Ê.Ëåâ÷óê, Г, Н.Москович, Г,М.Порутенко и И.А.Генис (56) Веселков В.Д. Односторонняя сварка стыковых соединений стальных корпусных конструкций. Л.; Судостроение, 1984, с. 82 — 85, One Side Submeged АгсМе!сИпд Фй

Glass Fiber Tope and Я!2бе Copper Backing, Н.Nomura. Т. Yockida, К.Tohmo, Int, Synp.

Jap. Wold. Soc. Osaka, 1975 !!(469-474). (54) СПОСОБ ОДНОСТОРО Н НЕЙ: АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ., (57) Изобретение относится к способам односторонней автоматйческой сварки под флюсом с обратным формированием шва на движущемся совместно со" сварочным аппаратом ползуне и может использоваться в судостроении, химическом, нефтяном, транспортном, энергетическом машийостроении при изготовлении Сварных листовых и корпусных металлоконструкций.

Сущность изобретения: сварку выполняют от источника переменного с прямоугольной формой кривой тока в пульсирующем ражиме с частотой следования импульсов тока, Изобретение относится к способам од-носторонней автоматической сварки под флюсом с обратным формированием шва на движущемся совместно со сварочным аппаратом ползуне. Изобретение может быть . применено в судостроении; химическом, нефтяном, транспортном, энергетическом машиностроении при изготовлении свар„„ Ы „„1787086A3

2h Vc8 определяемой выражением + и вы$+а

2в полнением условий =4 и ICBI1 =(1,2-1,3)!сви, Ьпр где а — зазор в стыке (а = 0,2-0,3S);

S — толщина свариваемого металла; Чсв.— скорость сварки; h = 1, 2, 4 — целые числа;

2в — длина сварочной ванны; Ьрр — ширина проплавления; !свц — сварочный ток в имПУЛЬСЕ; 2сви =!свст;05р-СВаРОЧНЫЙ ТОК ВПЭУзе;!свст.обр 70 S табличное значение тока стационарной дуги обратной полярности.Ползун с эластичной подкладкой помещают в ферромагнитный корпус П-образной формы с опорными поверхностями, паралельными свариваемым листам и располагаемыми в плоскости верхней поверхности подкладки. Толщину стенок корпуса выполняют большей или равной толщине свариваемых листов, Сварку можно вести с синхронизированной с напряжением на дуге подачей электродной проволоки и стабилизацией напряжения на дуге на уровне напряжения дуги паузы при соблюдении условиия Одп=0ди=0дст, где Upn — напряжение на дуге при сварке соединения стационарной дугой. Токоподвод к свариваемому изделию осуществляется в непосредственной близости от стыка. 1з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил. ных листовых и корпусных металлоконструкций.Известны различные способы и устройства для автоматической односторонней сварки стыковых соединений плосколистовых конструкций на движущемся ползуне, как-то сварка на ползуне, жестко связанном со сварочным аппаратом, электрически свя178708 б

20

35 медном башмаке и стеклоленте криволинейных листов на постоянном токе. При этом стеклоподкладка позволяет выбрать 40

55 занном и синхрОннО перемещающемся со сварочным аппаратом ползуне, на ползуне и стеклотканевой эластичной подкладке, Указанным способам и устройствам присущи недостатки, часто не позволяющие получать нужного качества сварного соединения и производительности процесса сварки. К числу факторов, снижающих эффективность применения односторонней сварки, нужно отнести следующие: магнитное дутье, низкий коэффициент расплавления электрода на постоянном токе обратной полярности, подтекание металла сварочной ванны под дугу при сварке металла средней и большой толщины, переменная величина сборочно-сварочного зазора в стыке.

Существуют технологические приемы позволяющие снизить влияние магнитного дутья, однако эти приемы не являются уни версальными применительно к автоматической односторонней сварке.

Питание сварочной дуги при односторонней сварке осуществляется как постоянным, так и переменным током, а также смешанное питание при многодуговой сварке. Следует отметить, что односторонняя сварка на ползуне в силу присущих производственных особенностей наиболее распрост. ранена в СССР. Как правило, применяется однодуговой процесс сварки с формированием соединения за один проход при сварке металла от 5 до 20 мм толщиной, Наиболее перспективным, близким по технической сути к изобретению и достигаемому результату являются способ и устройство для двухдуговой сварки на синхронно перемещающемся со сварочным аппаратом зазоры между листами и ползуном, исключить протекание металла и получить качественные сварные соединения.

К недостаткам способа можно отнести сложность аппаратуры и неудачно выбранной единственный параметр авторегулирования — сварочный ток, находящийся в противоречии со схемой процесса односторонней сварки и величиной зазора в стыке, так как с увеличением зазора необходимо увеличить ток, что приводит к резкому увеличению ширины обратной стороны шва и повреждению башмака, а также к перегоранию прокладки по ширине и к перемещению ее подачи под ползун (естественно, если при сварке предполагается использование ленты экономически целесообразной. ширины), и низкая устойчивость процесса к магнитному дутью.

10

Цель изобретения — повышение качества и производительности процесса при односторонней сварке на стеклотканевой подкладке и ползуне как при сварке по сборочно-сварочному зазору оптимальной величины, так и имеющему место в релаьных условиях производства линейно-изменяющемуся зазору в стыке с увеличенным допуском.

: Цель при односторонней автоматиче- ской сварке стыков листов на движущемся ползуне и стеклоленте достигается тем, что сварку выполняют от источника переменного тока с прямоугольной формой кривой в пульсирующем режиме с частотой следования импульсов тока, определяемой выраже2п Vcs Is нием + и выполнением условий -4

Я+а Ьпр и lees =(1,2-1,3) Icsn где а — зазор в стыке (а = 0,2-0 3S);

S — толщина свариваемого металла;

Vcs — скорость сварки;, h = 1, 2, 4 — целые числа;

1 — длина сварочной ванны;

Ьпр — ширина проплавления;

Ice< — сварочный ток в импульсе;

1свп = Ics.ст.обр СВЭРОЧНЫЙ ТОК В ПаУЗЕ; (св.ст.обр = 70 $-табЛИЧНОЕ ЗНаЧЕНИЕтОка стационарной дуги обратной полярности; при этом ползун с эластичной подкладкой помещают в ферромагнитный корпус П-образной формы с опорными поверхностями, параллельными свариваемым листам и располагаемыми в плоскости верхней поверхности подкладки, причем толщину стенок корпуса выполняют большей или равной толщине свариваемых стальных листов, Для достижения более высокого качества шва и производительности процесса. сварку выполняют с синхронизированной с напряжением на дуге подачей электродной проволоки и стабилизацией напряжения на дуге на уровне напряжения дуги паузы при соблюдении условия

0дп = Upи = Од.ст где 0дп — напряжение на дуге в паузе;

0ди — напряжение на дуге в импульсе;

0д,с — напряжение на дуге при сварке соединения стационарной дугой, а токоподвод к свариваемому иэделию осуществляют в непосредственной близости от стыка.

Смысл совокупности предлагаемых технических предложений, обеспечивающих качественное улучшение односторонних сварных соединений и производительности процесса, заключается в следующем, 1. Снизить магнитное дутье при сварке.

1787086

На фиг.1 показана схема магнитных полей, действующих на дугу при односторонней сварке стыков листов, и отражен общий принцип снижения их влияния на сверку по предлагаемому способу.

Известно, что под действием параллельного магнитного поля (см, фиг.1) происходит отклонение дуги на одну из свариваемых кромок (правило левой руки), что при больших зазорах в стыке вызывает непровар другой кромки и нарушение формирования шва.

Под действием поперечного магнитного поля происходит смещение дуги в направлении сварки вперед-назад, что сказывается на глубине проплавления кромок и стабильности процесса. Отметим, что поперечное поле в данном случае оказывает меньшее влияние на сварку, так как вызывает перемещение сварочной дуги симметрично свариваемым кромкам.

Электромагнитное поле, обуславливаемое током дуги, воздействует на силу сжатия ее плазмы. По данным стойкость. дуги (к ее гашению и отклонению) повышается с ростом тока и уменьшением ее длины.

Известно также, что-переменный ток дуги ограничивает влияние магнитных полей на дугу за счет генерируемых в свариваемых кромках вихревых токов.

Существен ное влия ние на общую магнитную обстановку в свариваемых кромках оказывают также поля обратных токов.

Учитывая выше изложенное, для уменьшения магнитного дутья предлагается (см,фиг.1), токоподвод осуществлять к свариваемому изделию в непосредственной близости от свариваемого стыка (к выводной планке, см. фиг.1, 5), при этом в свариваемом зазоре взамен любого другого поля, возможно при ином подключении обратного провода, создается поперечное магнитное поле; создать благоприятные условия

-для улучшения магнитной картины в свариваемом стыке за счет уменьшения взаимодействия полюсов магнитов, удаления из зазора. поперечного магнитного поля или изменение его.конфигурации (см. фиг.1}. С этой целью предлагается шунтирование поперечного поля ферромагнитным корпусом формирующего устройства, что снижает его действие на дугу и стабилизирует процесс сварки.

Магнитное сопртивление ферромагнитного шунта прохождению силовых магнитных линий поля значительно ниже сопротивления воздушного зазора за счет плотного поджатия шунта к листам и того, что А >S, где А- толщина стенки П-образного ферромагнитного корпуса формирующего устройства; S — толщина свариваемых листов. Возможно также изготовление корпуса формирующего устройства из материала с большой магнитной проницаемого, 5 чем у сварйваемой стали, Предлагается также выполнять сварку переменным, с прямоугольной формой кри-, вой, током, обеспечивающим как высокую деионизационную стабильность дуги и каче10 ство формирования лицевой стороны wea (соизмеримую со стабильностью дуги постоянного тока), так и снижение самоиндуцированного поля и его симметрично ть относительно столба дуги; увеличить "жест15 кость" и стабилИзацию столба дуги (улучшить формирование обратного валика шва) при выполнении сварки в импульсном режиме за счет увеличения тока (подачи электродной проволоки) и пониженного напряжения на ду20 ге(длины дуги) в импульсе.

2. Увеличить производительность процесса сварки за счет увеличения коэффициента расплавления электрода на переменном токе сварки. по сравнению с

25 постоянным током обратной полярности и увеличения скорости подачи электрода в импульсе тока без увеличения ширины шва, так как Uw = Uan за счет синхронизации напряжения на дуге и скорости подачи элек30 трода.

3. Снизить вероятность подтекания металла сварочной ванны под дугу при сварке и влияние переменного зазора в стыке на формирование одностороннего шва.

35 . Для реализации п.3 в изобретении используется, во-первых, дополнительный формирующий обратную сторону шва материал в виде стеклотканевой ленты, располагаемый между свариваемыми листами и

40 ползуном, неподвижной относительно листов при сварке, Эта мера снижает перемещение сварочной ванны в направлении сварки, а также позволяет резко расширить номенклатуру применяемых для односторонней

45 сварки на ползуне флюсов и коренным образом изменить не только металлургию сварочной ванны, но и формирование шва.

Изменение характера теплоотвода снизу сварного соединения за счет применения

50 теплоизолятора в виде стеклоленты в сочетании с керамическими или плавленными пемзовидными флюсами, обеспечивающими большую проплавляющую способность дуги и малую ширину швов, позволяет

55 уменьшить коэффициент формы, а в данном случае получить и нужную ширину проплавления кромок, что используется в изобретении.

Во-вторых, используется пульсирую- щий режим сварки, позволяющий в импуль1787086

15

25! свкр = (80-85) S, где S — толщина свариваемых,листов, мм.

Следует отметить, что фактически односторонйяя однодуговая сварка на движу- 30 щемся ползуне стационарной .дугой выполняется на более низких токовых режи35 сном режиме обеспечить величину тока выше критической, а также стабилизировать формирование шва при сварке по переменному зазору в стыке.

: Исследования влияния сварочного тока на формирование обратной стороны шва показывают (1), что во избежание образования дефектов поверхности обратной стороны шва типа неровностей усиления величина сварочного тока должна быть больше некоторой критической величины, зависящей от условий сварки. Определяется эта величина из условий, исключающих подтекание жидкого металла ванны под столб сварочной дуги. Установлено-, что величина сварочного тока, обеспечивающая заданную глубину проплавления основного металла и удовлетворительное формирование лицевой и обратной сторон шва в условиях односторонней однопроходной сварки одной электродной проволоки на флюсомедной подкладке с заданным зазором в стыке (0,2-0,3 S), определяется выражением мах (!св= 70 $), что связано с особенностью формирования обратного валика шва на ползуне и с опасностью его повреждения на больших токах.

Указанная зависимость (1) подтверждается при сварке тонколистового металла

3 — 6 мм, когда сварочный ток значительно больше определяемого выражением 70 $, что обуславливает благоприятные условия для формирования одностороннего шва, Установлено также, что изменение величины зазора вызывает при сварке пропорциональное йзменейие глубины проплавления кромок, причем одному миллиметру изменения зазора соответствует один миллиметр изменения глубины проплавления, Изменение глубины проплавления при сварке под флюсом на один миллиметр вызывается также пропорциональным изменением сварочного тока примерно на 100 A.

Таким образом, стабилизацию глубины . проплавки кромок при изменении величины зазора в стыке от среднего, скажем 5 мм, в ту или иную сторону на имеющую место в практике величину ":3 мм можно компенсировать уменьшением или увеличением сва40

55 рочного тока в импульсе на 300 А беэ повреждения формирующего устройства (поскольку импульс кратковременный и используется дополнительная формирующая и теплоизолирующая ползун от дуги стекл олента).

Величина тока импульса !сви = (1,2— 1,3) ° !свп (1,2-1,3 ) 70 ) выбиралась с уче85 том вышеизложенного, а также учитывалось более эффективное использование тепла за период импульса на расплавление свариваемых кромок при пульсирующем режиме (особенно при сварке по увеличенному зазору). При этом !свп !св.ст.обр. Значение выбранного Ics во всех диапазонах применяемых при односторонней однопроходной сварке режимах обеспечивает ! сви> !св.кр = 85.. 3 (при !-!ди = 0дп).

Суммарное тепловложение в основной металл при сварке по предлагаемому способу примерно соответствует тепловложению при сварке стационарной дугой постоянного тока обратной плоярности.

На основании статических данных ширину шва при односторонней сварке принято определять выражением Ьш.cT = 1,55 .S + 4, Экспериментальные работы, проведенные в ИЭС, показывают, что при сварке пульсирующей дугой швы хорошего качества можно получать при Ь..имп =(1,2 — 1,31 $+ а или, Ьш.имп=(1,45-1,5) Я.

Таким образом, Ьш.имп < Ьш,cT (прй этом

Vcs.имп > Vcs.ст)

Уменьшение ширины зоны пластических деформаций и увеличение степени пластического укорочения полотнищ при сварке пульсирующей дугой более узким швом с большей, чем при сварке стационарной дугой скоростью обуславливает снижение остаточных деформаций. Нужно отметить более выгодную с позиции снижения угловых деформаций сварных полотнищ форму односторонних швов, получаемую при сварке пульсирующей дугой, с меньшим коэффициентом формы. Одновременно при сварке стыковых швов без скоса. кромок пульсирующей дугой с синхронизированной с напряжением на дуге скоростью подачи электродной проволоки исключается образование зоны вогнутости ("седловины") по оси шва благодаря тому, что кристаллиты интенсивно изгибаются при кристаллизации вверх, соприкасаясь в центре шва боковыми гранями, Установлено также, что при оптимальном формировании шва ширина проплавления свариваемого стыка в поперечном сечении, проходящем через ось электрода, . 1787086

Обьяснением улучшения формирования обратной стороны шва.пульсирующей дугой с частотой, определяемой выражением (2), служит сообщение расплавленной ванны

5 определенных вынужденнйх колебаний, обуславливающих образование в ней стоячих волн, в результате подавляется поток . металла из головной части сварочной ванны в хвостовую и одйовременно подтекание

О ванны под дугу. Таким образом, согласно f1) речь идет о способе "внутренней" стабилизации положения сварочной ванны, так как эффект достигается выбором параметров режима сварки.

Известно, что в среде, имеющей ограниченные размеры 1, стоячая волна может образоваться только в том случае, когда величина (кратна целому числу полуволн

il/2, где il — длина волны.

В нашем случае размеры ванны составляют

2h Vcs

$+ а (2) S+a

Т=Тл+ тп = составляет величину bop = S+ а. Выше указанное относится к односторонней сварке на ползуне и стеклотканевой подкладке под керамическими флюсами.

Интересный эффект получен при сварке 5 пульсирующей дугой стыковых соединений со сборочно-сварочным зазором в стыке. 3а счет пульсации дуги вознйкают вынужденные колебания сварочной ванны, управляя которыми можно эффективно влиять на ха- 10 рактер перемещения в ней расплавленного металла и, в конечном итоге, на стабильность формирования одностороннего шва. Отметим, что для достижения описываемых результатов, наряду с при- 15 менением стеклоленты и керамических флюсов, использовались дополйительные известные технологические приемы, влияющие на повышение производительности процесса, изменение геометрии сварочной ванны и шва, 20 стабилизирующие положение ванны и дополняющие предлагаемые технические решения.

К этим приемам можно отнести использование электродной проволоки уменьшенного диаметра и сварки углом вперед, . 25

Как отмечалось выше, экспериментально установлено, что оптимальное формирование шва и производительность процесса достигается при Ьпр=$+а, где Ьпр-ширина проплавления свариваемых KpoMQK в пло- 30 скости, проходящей через ось электрода и перпендикулярной оси шва; S — толщина свариваемого металла; а — величина сборочно-сварочного зазора в стыке.

При этом частота пульсации дуги (вы- 3 нужденных колебаний сварочной ванны) должна определяться выражением

При такой частоте следования импульсов обеспечиваются неаилучшие условия для качественного и стабильного формирования одностороннего шва, постоянная ши- 45 рина проплавления стыкуемых кромок и удержание ванны от подтекания под дугу.

Длительность цикла определяется как где t> — время импульса;

tn — время паузы, На фиг.2 представлены графики автома- 55 тически изменяемых в зависимости от переменного зазора в стыке сварочных параметров при t>= t<. В этом случае частота следования импульсов определяется выра2h Veen . ат+$ жением f = -, à t< = t< =п —, где ат + $ и св.к

От+2,6

Чс .к =Ч +2 6 — корректированная в а+2,6 зависимости от зазора в стыке скорость сварки (1); ат — текущий зазор в стыке.

Одновременно согласно теории автоматического регулирования при сварке по переменному. зазору правильный выбор одного параметра регулирования в сочетании с пульсирующим режимом сварки часто обеспечивает конечную цель регулирования, в то время .как стационарные режимы сварки требуют регулирования двух параметров. Как показывает практика, это более сложный путь. Выбранный параметр регулирования — Vca при переменном зазоре в стыке, пульсйрующий режим сварки и стабилизация напряжения на дуге (погруженная дуга) при односторонней саврке на стеклоподкладке в условиях внешних магнитных воздействий в сочетании с дополни- . тельными технологическимй приемами; упомянутыми выше; обеспечивают качественное улучшение процесса и разработку адаптивного сварочного оборудования.

4($+а)х($+а)х (S+a), где 4 = 4(S+a) — длина сварочной ванны; b p - S+a — ширина про-, плавления кромок; ha = $+ + — глубина а ванны, определяемая как сумма высот усилений с лицевой и обратной сторон и толщины металла (H+h=a), 12

1787086

А»S+a

2 2Г

4 $+ а

+а 4

le 4 $+а тм

Ус в . св

25 тм S+a

Т=f=

2 Vce

S+a (3) 35

2h Vce

f=

S+a

Тогда максимальная длина полуволны с допущением, что дуга находится по оси стыка и погружена наполовину толщины листов, определится вйражением

Минимальное количество полуволны, укладывающихся в сварочную ванну по ее длине, составит

Время существования ванны в жидком состоянии определяется выражением

Тогда период и частота колебаний определяются как

Для. расширения диапазона частот пульсирующих режимОв сварки при условии отработки тиристорным приводом подачи электрода возмущений по напряжению на дуге в выражении (3) введей коэффициент h

= 1, 2, 4, являющийся по существу коэффициентом кратности полуволн, и выражение приобрело вид

Экспериментально установлено. что при h = 8 возмущения напряжения на дуге по и редл агаемому способу тиристорн ым приводом подачи электрода не отрабатываютСя.

Отметим, что выбор коэффициента зависит также от толщины свариваемого металла. При сварке металла толщиной до 12 мм включительно лучшие результаты получены при h = 4, а при сварке металла большей толщины h - 2. Это связано с изменением характера теплоотвода в основной металл с увеличением его толщины и изменением;параметра Чсв.

На фиг.3 цредставлены, для применяемой в настоящее время в СССР односторонней сварки дугой постоянного тока обратной полярности зависимости пара= метров режима и погонной энергии сварки на движущемся ползуне от толщины металла, Как видно из представленных зависимостей, несмотря на линейный рост Ice u

q/Чсв с ростом толщины свариваемого металла, при $ 12 мм происходит резкое снижение скорости сварки, что обуславливает и необходимость снижения частоты пульсации дуги (и увеличения длительности импульса),Напомним; что стабилизация напряжения на дуге 0ди - Одп (сварка модулированным током) нееобходиьа для хорошего формирования лицевой стороны шва при сварке под керамическими флюсами, обеспечивающими превосходные механические характеристики сварного шва (АНК-44, АНК вЂ” 54 и др.).

20 Возможно выполнение сварки по предлагаемому способу и без выполнения условия Оди = 0дп (сварка пульсирующей дугой), так как в этом случае дуга также является источником направленных вынужденных колебаний сварочной ванны и все ранее приведеннйе рассуждейия о снижении магнитного дутья и гидродйнамических процессах в сварочной ванне остаются в силе.

С некоторым снижением эффективности этот вариант предлагаемого способа рекомендуется для сварки с применением серийных йлавленных флюсов и сварочного оборудования. В этом случае в состав сварочного поста необходимо включить специальный источник питания сварочной дуги разработки ИЭС с блоком пульсации дуги.

Источник обеспечивает сварку в пульсирующем режиме с двумя энергетическими уровнями дуги и дискретную установку t> и t<.

На фиг.4 схематически изображено формирующее устройство для осуществления предлагаемого способа.

Формирующее устройство включает в свой состав сменную одноразового использования стеклотканевую ленту 1, медный водоохлаждаемый ползун 2 с прямоугольной канавкой для размещения ленты, закрепляемый винтами в стальном ферромагнитном корпусе 3 П-образной формы с шириной

50 опорных поверхностей 4, параллельных и расположенных выше формирующей поверхности ползуна, и с толщиной стенок, превышающих толщину свариваемых листов 5.

На фиг.5 показана схема процесса од55 носторонней сварки под флюсом по предлагаемому способу.

Устройство работает следующим образом.

Перед сваркой в режиме наладки оборудования производится закрепление конца

1787086

14 стеклоленты на выводной планке (с по- защищает левую сторону одностороннего мощью струбцины) и подключение к ней шва. симметрично стыку в двух точках обратного Увеличение производительности пропровода от истчоника питания сварочной цесса (Ч ) достигается за счет увеличения дуги с помощью специального быстросъем- 5 коэффициента. расплавления электрода на ного зажима (фиг.5), При этом во время переменномтоке,уменьшениякалибра шва сварки в зазоре между свариваемыми лис- при использованийпеременноготока, пультами взамен любого другого поля, возмож- . сирующего режима сварки с синхронизироно при ином подключении обратного ванной с напряжением на дуге подачей провода, создается поперечное магнитное 10 электродной проволоки и стабилизацией наполе (см. фиг,1). пряжения дуги на уровне напряжения дуги

После заправки ленты в прямоугольную паузы, использования сварочногофлюсаидоканавку ползуна 2 производится его поджа- полнительного подкладочного материала. тие к свариваемым листам 5 с усилием P. Примеры и режимы выполнения одноПри этом опорные-поверхности 4 корпуса 3 15 сторонней автоматической сварки под флю(cM.ôèã.4) плотно прижимаются к листам, сом на полэуне приведены в таблице. обеспечивая шунтирование им воздушного зазора стыка, т.е. создаются благопри- . Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я ятные условия для улучшения магнитной картины в свариваемом стыке при сварке 20 1, Способ односторонней автоматичепутем уменьшения взаимодействия полю- ской сварки под флюсом стыков листов на сов магнитов (см. фиг.1),- удаления попереч- движущемся совместно со сварочным аппаного магнитного поля или благоприятного ратомползуне,прикотороммеждусвариваизменения его конфигурации. емыми листами и ползуном подают

Сварка выполняется переменным с 25 формирующую обратную сторону шва элапрямоугольной формой кривой током, стичную стеклотканевуюленту,.о тл и ч а юобеспечивающим как высокую деиониза- шийся тем, что, с целью повышения ционную стабильность дуги )соизмеримую: качества сварного соединения и производисо стабильностью дуги постоянного тока тельности процесса, сварку выполняют:от обратной полярности),так и снижение само- 30 источника переменного с прямоугольной индуцированного поля и его симметричность . формой кривой тока в пульсирующем режиотносительно столба дуги,. Одновременно ме с частотой следования импульсов тока, сварка выполняется пульсирующей дугой с синхронизированной с напряжением на дуге подачей электродной проволоки, что также 35 2п Чсв повышает стабильность дуги за счетувеличе- оп ределяемой выражением $ + а, и ния тока при ее неизменной длине в импуль- . се. Качество формирования обратной 1, стороны шва повышается в связи с исклю- " " нии условий b и васви = (1,2пр чением подтекания сварочной ванны под 40 -j,3)l, дугу и стабилизацией ширины проплавле- где а — зазор в стыке(а = 0,2-0,3$); ния свариваемых кромок при сварке по $ — толщина свариваемого металла; имеющему место в реальных условиях про- Чсв — скорость сварки; изводства переменному зазору. h =- 1, 2, 4 — целые числа;

Во время сварки в формирующей обрат- 45 I — длина сварочной ванны; ную сторону шва стеклоленте, постоянно . Ь р — ширина проплавлейия; поступающей на ползун при его движении, . Ip„„— сварочный ток в импульсе; под воздействием дуги и расплавленного lpga = ling,„.pgp — сварочный ток впаузе; металла сварочной ванны выплавляется ка- . lcB,т,р р 70 $ -табличные значения навка совместно с формирующей поверхно- 50 тока стационарной дуги обратной полярностью, определяющая геометрию обратного при этом ползун с эластичной прокладкой

Образующийся при плавлении стекло-. помещают в ферромагнитный корпус П-обленты тяжелый кислый шлак($ 02) защи- разной формы с опорными поверхностящает обРатнУю стоРонУ шва от окислениЯ 55 ми, параллельными свариваемым листам и атмосфеРы и УдерживаетсЯ на подплав- располагаемыми в плоскости верхней поленных участках ленты силами когезии.. верхности подкладки, причем толщин у

Сварочныйже,легкийосновнойшлак,обра- стенок корпуса выполняют большей или зующийся при плавлении флюса, рафиниру- Равной толщинесвариваемыхстальныхлистов, ет металл сварочной ванны. формирует и

1787086 г йемажи аЬх ждывиг аале рв айвмэгвюсаюКлЬма лют улка:ю лп Жсмучвес» жюлем ю уеВваеичачу смамФ

Примечание: 1,Режимы сварки приведены для сварки низколегированной стали 09Г2 сварочной проволокой Св-10ГН.

2.При сварке на постоянном токе использовался флюс АН-37П.

При сварке на переменном токе использовался. флюс АНК-54;

3,Угол наклона электрода назад на переменном теке 5 .

Угол наклона электрода назад на постоянном токе 0, 2 4 0,75, 2 2 0,75

4,Частоты пульсац дуги 08+04 5 Гц| 08+04 16 ГН

2. Способ сварки по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества шва и производительности процесса, сврку выполняют с синхронизированной с напряжением на дуге подачей 5 электродной проволоки и стабилизацией напряжения на дуге на уровне напряжения дуги паузы при соблюдении условия Одл =

=Оди= Од.ст, где Одп — напряжение на дуге в паузе;

Од — напряжение на дуге в импульсе;

Од,<. — напряжение на дуге при сварке соединения стационарной дугой, а токоподвод к свариваемому изделию осуществляется в непосредственной близости от стыка..

1787086 а(замр)

Ью

2ю, Ф (бремя)

Ье5Ь Ъд Чад сн 1сА4

Kktr

lZ0

ПО

Фиг. 5

1787086

A-Я

Фиг. Ф

Составитель В.Левчук

Техред M.Mñðãåí Tàë

Редактор

Корректор 3.Салко

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

Заказ 263 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,-4/5