Способ дуговой сварки

 

Использование: сварка кольцевых швов в среде защитных газов или под флюсом, когда изделие перемещается относительно сварочной дуги. Сущность изобретения: при дуговой сварке кольцевых швов на горизонтальные плоскости, когда изделие перемещается относительно сварочной дуги, плоскость кольцевого шва располагается под острым углом к горизонтальной плоскости . Электрод устанавливают в точке пересечения горизонтальной плоскости, проходящей через центр окружности, по которой выполняют кольцевой шов, с продольной осью кольцевой разделки. При этом направление вращения изделия выбирают таким образом, чтобы оно соответствовала сварке на подъем, а формирование шва производят с использованием периодически чередующихся перемещений и остановок изделия относительно дуги. Время остановки определяют в зависимости от времени импульса перемещения изделия и угла наклона плоскости кольцевого шва по отношению к горизонтальной плоскости. Во время периодически повторяющихся остановок при перемещении изделия можно производитьувеличение скорости подачи сварочной проволоки по сравнению со скоростью Подачи во время перемещения, при этсм время остановки определяют в зависимости от упомянутых скоростей подачи сварочной проволоки. Сп С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К9/16, 9/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 тп

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4940674/08 (22) 28.03.91 (46) 23.08.93. Бюл. hb 31 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) А.Т.Назарчук, В.Н.Липодаев, В.П.Кося-, ков и А,С.Искра (56) Авторское свидетельство СССР

Рв 1074687, кл. В 23 К 31/06, 1982. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Использование: сварка кольцевых швов в среде защитных газов или под флюсом, когда изделие перемещается относительно сварочнойдуги. Сущность изобретения: при дуговой сварке кольцевых швов на горизонтальные плоскости, когда изделие перемещается относительно сварочной дуги, плоскость кольцевого шва располагается под острым углом к горизонтальной плоско-. сти. Электрод устанавливают в точке пересечения горизонтальной плоскости, Изобретение относится к способам дуговой сварки плавлением и может быть использовано при сварке как в среде завитных газов, так и под слоем флюса. Преимущественная область использования — сварка кольцевых швов, когда изделие перемещается относительно сварочной дуги.

Целью изобретения является улучшение качества соединений. условий формирования швов и удаления шлаковой корки, а также повышение стойкости их против образования трещин путем управления термодеформационным циклом сварки.

Целью предложения является также повышение производительности процесса.

„„5U,,1835336 Al проходящей через центр окружности, по которой выполняют кольцевой шов, с продольной осью кольцевой разделки. При атом направление вращения изделия выбирают таким образом, чтобы оно соответствовало сварке на подъем, а формирование шва производят с использованч периодически чередующихся перемещений и остановок изделия относительно дуги. Время остановки определяют в зависимости от времени импульса перемещения изделия и угла наклона плоскости кольцевого шва по отношению к горизонтальной плоскости. Во время периодически повторяющихся остановок при перемещении изделия можно проиэводитьувеличение скорости подачи сварочной проволоки по сравнению со скоростью подачи во время перемещения, при атеем время остановки определяют в зависимости от упомянутых скоростей подачи сварочной проволоки, Для достижения этой цели предлагается способ по п.1, отличающийся тем, что во время периодически повторяющихся остановок при перемещении изделия производят увеличение скорости подачи сварочной проволоки, по сравнению со скоростью подачи во время перемещения, при этом время остановки определяют по формуле: где V

V z — скорость подачи проволоки во время остановки изделия. м/ч;

1835336

Остальные обозначения указаны выше, При сварке в узкий зазор вышеприведенная формула примет вид (K SпVï1) ти тп

Применение предлагаемого способа при наклоне плоскости сварного шва к горизонтальной плоскости под углом p= 4... 16 обеспечивает качественное формирование швов и достижение поставленной цели, Важное значение при этом имеют параметры иитп, Экспериментально установлено, что время одного цикла перемещения изделия относительно дуги определяется соотношением. При ти < — происходит отрыв зер-, 4

Vce кала сварочной ванны от кромок и ее последующая кристаллизация. Порции жидкого металла. которые поступают при остановках иэделия уже не позволяют исправить создавшееся положение. Поэто.му недостающее количество жидкого металла должно поступить в сварочную ванну раньше, чем произойдет отрыв ее от свариваемых кромок и последующая кристаллизация.

Эксперименты показывают, что определенное восполнение недостающего количества жидкого металла при формировании швов может быть достигнуто также за счет кратковременного увеличения подачи сварочной проволоки. Однако более качественное формирование швов на подъем получается в том случае, если такое восполнение жидкого металла осуществляется за счет периодических остановок при перемещении иэделия, Поэтому увеличение скорости подачи сварочной проволоки целесообразно сочетать с периодическими остановками изделия. В этом случае, как показано выше, время паузы tn необходимо определять уже не только в зависимости от

t<, но и скорости подачи сварочной проволоки во время 1и.

С учетом всех этих замечаний конкретное время импульса перемещения изделия рекомендуется принимать Ь - 0,5...4.5 с.

Для практической реализации предлагаемого способа манипулятор перемещения иэделия должен быть оснащен специальной приставкой для задания параметров ти и tn, Конкретный пример осуществления предлагаемого способа, Сварка кольцевого шва диаметром 600 мм в случае приварки венца зубчатого колеса из стали типа 40ХН толщиной 40 мм к диску из стали 20 толщиной 20 мм. Сварка производится в СО2 в узкий зазор шириной b = 14... 16 мм проволокой С,— 08Г2С диаметром 2 мм при следу5 ющих параметрах. процесса: Ice = 425 А; /пл = 268 м/ч, 0д = 39 В Чсв = 19 M/÷; 1и = 1 0 с; tn = 0.55 с. Угол наклона плоскости кольцевого шва к горизонтальной плоскости p=100

10 Предло>кенный способ сварки с периодическими перемещениями и остановками изделия относительно дуги, при жестко регламентированных параметрах t, tn целесообразно применять также при сварке

15. кольцевых швов и нижнем положении с располо>кением электрода со смещением с зенита и использованием направления переме цения изделия, при котором формирование шва осуществляется на подъем.

20 Это позволяет повысить cTQAKocTb соедине-. ний против горячих и холодных трещин, путем изменения коэффициента формы шва и дополнительного регулирования термодеформационного цикла сварки.

25 Коэффициент инерционности К зависит от инерционности устройства перемещения иэделия и его массы. По сути он представляет отношение фактической скорости перемещения изделия Vy, определяемой

30 экспериментально, к расчетной Vp

Vce

B случае применения для реализа1+ —"

1и ции предлагаемого способа, например, ма35 нипулятора М11020 при массе изделия до

100 кг, коэффициент К = 1,006...1,1, Формула изобретения

1, Способ дуговой сварки кольцевых швов на горизонтальной плоскости, при ко"0 тором иэделие перемещается относительно сварочной дуги путем его вращения относи. тельно центральной оси. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что. с целью улучшения качества соединений, улучшения условий формиро45 вания швов и удаления шлаковой корки, повышения стойкости их против образования трещин путем управления термодеформационным циклом сварки, плоскость кольцевого шва располагают под острым углом к горизонтальной плоскости, электрод устанавливают в точке пересечения горизонтальной плоскости, проходящей через ценТр окружности, по которой выполняют кольцевой шов с продольной осью кольцевой разделки, при этом вращение изделия осуществляют в направлении, соответствующем сварке на подьем, а формирование шва производят с использованием периодически чередующихся перемещений и оста1835336 новок изделия относительно дуги, при этом время остановки определяют по формуле

Составитель А, Назарчук

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Редактор Г.Бельская

Заказ 9М 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 где т — время остановки для йаузы между двумя циклами перемещения иэделия относительно дуги,.с; ь -время одного цикла (импульса) перемещения изделия относительно дуги, с:

Чсв - средняя окружная скорость перемещения иэделия относительно дуги во время единичных импульсов, t4/ñ;

S — сечение отдельного слоя сварного шва, мм;

S —. площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм;

2. - острый угол между горизонтальной плоскостью и плоскостью наклона кольцевого щва. град, k — коэффициент инерц11онности устройства перемещения изделия, причем время одного цикла перемещения изделия должно

L, удовлетворять соотношению 4> < тт —, чсв где La — длина сварочной ванны, мм

5 1/ср -- средняя окружность изделия, мм/с.

Vp,p. — скорость подачи проволоки м/с.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и C ятем,.что, с целью повышения производи10 тельности процесса, во время периодически повторяющихся остановок перемещения изделия производят увеличение скоростй подачи сварочной проволоки по сравнению со скоростью подачи во время перемеще15 ния, при этом время остановки определя от по формуле

Ч К м св

Sn п2

20 где V» — скорость подачи проволоки во время перемещения изделия, м/ч;

Vn2 cKopocTb подачи проволоки во вре мя остановки изделия, м/ч.