Способ многоэлектродной сварки

 

О П И С А Н И Е

ИЗОЫ Ет ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 5О6478

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.74 (21) 1982702/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 11.05.76 (51) М. Кл В 23К 9, 16

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.791.75 (088.8) ло делам нзобретенрй и открытий (72) Авторы изобретения А. С. Никифоров, А. А. Антонов, В. Н, Крюковский и В. М. Вертелов (71) Заявитель (54) СПОСОБ МНОГОЭЛЕКТРОДНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области сварки, а именно к многоэлектродной сварке неплавящимся полым электродом в вакууме.

Способ может быть использован в машиностроении для,сварки и наплавки, а также в качественной металлургии для нагрева и плавки металлов.

Известен способ многоэлектродной сварки неплавящимися электродами. По этому способу непрерывные сварные швы получают при отсутствии сварочных перемещений в результате горения одной дуги с множества последовательно действующих электродов, образующих сварные точки, перекрывающие друг друга.

Для последовательного подвода тока к каждому электроду при сварке служит npornаммное устройство.

Однако при сварке несколькими электродами одновременно к каждому электроду необходимс подвести ток от отдельного сварочного носта. При одновременном горении нескольких дуг регулирование и контроль режимо производят в электрической цепи каждой дуги (электрода). Управление перемещением дуг по контуру шва осуществляют сложными программными устройствами за счет коммутации сварочного тока.

Для осуществления многоэлектродной сварки известна также подача напряжения на все электроды.

1 елью изобретения является упрощение управления процессом многоэлектродной сварки неплавящимися электродами и получение одновременного горения нескольких сварочных дуг при сварке в вакууме полыми электродами.

Согласно изобретению указанная цель достигается тем, что дуги возбуждают подачей рабочего газа в соответствующие полости электродов.

Для повышения качества сварку можно вести одной или более электрическими дугами на нескольких участках одновременно, что повышает производительность, уменьшает деформации, улучшает качество проплавления участка шва, находящегося между действующими электродами, повышает механические свойства сварного соединения. Для этого при сварке двумя и более рядом расположенными

20 действующими электродами на участках шва, находящихся между электродами, образуется единая сварочная ванна, перемещающаяся под действующими дугами, происходит более качественное проплавление этих участков и

25 перемешивание расплавленного металла сварочной ванны, улучшается структура и состав металла шва.

Повышение механических свойств сварного соединения и уменьшение деформаций по30 лучают путем воздействия оптимального количества источников тепла (сварочных дуг), 506478

55 как в отдельных локальных местах, так и на нескольких симметрично расположенных участках, на которых одновременно горят сварочные дуги.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема осуществления многоэлектродной сварки; на фиг. 2 и фиг.

3 — схема осуществления многоэлектродной сварки одновременно на четырех участках двумя сварочными дугами в каждой группе; на фиг. 4 — схема осуществления многоэлектродной широкослойной,наплавки, а также нагрева, плавления, дегазации и рафинирования при производстве металлов и сплавов путем плавления в качественной металлургии.

Согласно предлагаемому способу для сварки, например, кольцевых швов (фиг. 1) неплавящиеся полые электроды устанавливают по контуру сварного игва, помещают в вакуумную камеру и создают в ней давление, обеспечивающее защиту расплавленного металла от окисления. Подают напряжение от одного источника питания на изделие и все электроды, а рабочее тело — газ (преимущесгвенно, аргон, гелий и др.), пары металлов (преимущественно щелочных) или смеси газа с парами (в дальнейшем газ) подают в коли."естве от 0,01 до 10 см атм. сек в нагретые до рабочей температуры (ионизации) электроды 1, 2, за счет чего получают сварочные дуги с этих электродов на обрабатываемое изделие. Затем подают газ в электрод 3, а в электрод 1 прекращают подачу газа, в результате чего получают горение сварочных дуг с электродов 2 и 3 и гашение дуги с электрода 1, а также регулируемое направленное перемещение сварочных дуг, например, по стрелке А.

Сварку производят на токах от 5 до 300 ампер и более на каждый электрод (полость).

Необходимую скорость перемещения сварочных дуг (скорость сварки) получают регулированием длительностью подачи газа в полости электродов. Подачу и перекрытие газа в последующие электроды до «и»-ого производят аналогично до получения сварного шва по всему контуру и необходимого перекрытия.

Сварку кольцевых швов (см. фиг. 2) или приварку деталей типа патрубков, штуцеров, труб к трубным доскам и т. д. (cM. фиг. 3) двумя сварочными дугами, например, на четырех участках Б, С, Д, Е одновременно осуществляют аналогично процессу по схеме на фиг. 1, с тем отличием, что газ подают в электроды 1, 2 всех четырех участков Б, С, Д и Е и получают сварочные дуги с электродов 1, 2 участков Б, С, Д и E на обрабатываемую поверхность изделия. Затем подают газ в элект5

Зо

40 роды 3 участков Б, С, Д и Е, и в электроды 1 прекращают подачу газа и получают горение сварочных дуг с электродов 2 и 3, гашение дуг с электродов 1 на участках Б, С, Д и Е, перемещение всех дуг на четырех участках одновременно в направлении Б, С, Д и Е.

Многоэлектродную сварку одновременно по всему контуру сварного шва осуществляют аналогично, с тем отличием, что газ подают в полости всех электродов, за счет чего возбуждают сварочные дуги со всех электродов одновременно. Прекращают подачу газа в полости всех электродов также одновременно, и одновременно прекращается горение всех сварочных дуг. Широкослойную наплавку, а также нагрев, плавление, дегазацию или рафинирование при плавке металлов и сплавов в качественной металлургии, например, десятью электрическими дугами, осуществляют по схеме фиг. 4.

Для этого неплавящиеся полые электроды устанавливают по контуру обрабатываемой поверхности. Напряжение от источника питания подают на изделие и все электроды, а газ подают в нагретые до рабочей температуры (ионизации) первые десять (с 1 по 10-й) электродов, в результате чего получают с этих электродов электрические дуги. Затем подают газ в последующие рядом расположенные пять электродов, а в первые пять электродов подачу газа прекращают и получают горение электрических дуг с 6 по 15 электрод и направленное их перемещение.

Подачу и перекрытие газа в последующие электроды до «и»-ого производят аналогично до получения наплавки по всему контуру или до получения необходимого слитка.

Плавку, наплавку одновременно на нескольких участках Б, С, Д и Е и т. д. группой из

«и» электрических дуг на каждом участке, или одновременно всеми электродами осуществляют аналогично процессу, изображенному на схемах, представленных на фиг. 1, 2 и 3.

Формула изобретения

Способ м ногоэлектродной сварки неплавящимися электродами без их перемещения относительно изделия в процессе сварки и с подачей напряжения одновременно на все электроды, отличающийся тем, что, с целью упрощения управления и получения одновременного горения нескольких дуг при сварке в вакууме полыми электродами, дуги возбуждают подачей газа в соответствующие полости электродов.

506478

Фиг. Z

1 5 16 77 Я1

Щ 1о 211 5

A 11 12 211. 22

® 9 ®(22 (-,ф) ® г @

Фиг. 5

+ +

Составитель Г. Тютченкова

Текред Т. Писакина

Корректор М. Лейзерман

Редактор M. Андреева

Заказ 1038/6 Изд. № 1181 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3<,-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2