Способ дуговой сварки в защитных газах

 

.""" " """ О П И С А Н И Е (") 585004 оциалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву №вЂ” (22) Заявлено 27,01.76 (21)2319322/25-2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл, B 23 К 9/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 25,12,77. Бюллетень №47 (53) УДК 621.791,753. ,9(088.8) (45) Дата опубликования описания 15.01,78 (72) Авторы изобретения

В. С, Виноградов, В, К, Колесников и М. В. Кузнецов

Московский авиационный технологический институт им, К. Э. циолковского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимися и неплавящимися электродами с использованием защитных газов и может быть применено в различных отраслях машиностроения (авиастроении, судостроении, химическом машиностроении и других областях) для сварки различных материалов.

Известен способ дуговой сварки в защитных газах, подаваемых через сопло в виде замкнутого кольцевого потока, охватывающего дугу и сварочную ванну (1).

Защитный газ подается из щелевого сопла кольцевой формы с одинаковыми параметрами истечения по всему периметру сопла. Образующийся кольцевой поток газа окружает зону сварки, образуя внутреннюю полость, в которой располагается сварочная дуга и ванна жидкого металла. Газовая фаза в зоне сварки создается из защитного газа и паров металла под некоторым избыточным давлением, зависящим от жесткости потока. При превышении этого давления газовая фаза из внутренней полости выходит в атмосферу.

Однако по такому способу в процессе сварки происходит отклонение потока от его первоначального положения из-за перемещения горелки, сдувающего действия воздуха и других факторов. Для уменьшения этого необходимо повышать газодинамическую жесткость потока, что достигается увеличением расхода газа; параметры истечения газа по всему периметру сопла одинаковы, выделение газовой фазы из внутренней полости происходит хаотично в разные стороны по периметру кольцевого потока.

Поэгому защитное действие ее может проявляться только внутри самой полости; кроме того при сварке многих материалов, особенно активных, требуется осуществлять защиту не только самой сварочной ванны, но и части шва, примыкающего к ней, нагретого до высокой температуры. Это требует увеличения общего периметра кольцевого сопла, что в итоге приводит к увеличению габаритов и усложнению конструкции горелки.

Цель изобретения — повышение качества сварки, сокращение расхода защитного газа и управление потоком газовой фазы, выделяющейся из зоны сварки.

Разнучо газодинамическую жесткость потока получают путем создания давления защитного газа в передней по направлению сварки половине периметра сопла больше, чем в задней половине периметра. Разность давлений создают путем подачи газа с разной скоростью исте25 чения или разной толщины потока.

585004

Формула изобретения

Защмтиа и газ

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа, где 1 — щелевое сопло горелки, 2 — кольцевой поток защитного газа с большей жесткостью, 3 — кольцевой поток защитного газа с меньшей жесткостью, 4 — направленный поток газовой фазы, выделяющейся из сварки, 5 — нагретая часть шва, 6— жидкая ванна, 7 — сварочная дуга.

В передней (по направлению сварки) половине периметра сопла 1 увеличивают скорость истечения газа или толщину кольцевого потока 2, а в задней половине периметра сопла

1 уменьшают скорость истечения газа или толщину потока 3. 3а счет этого газовая фаза из зоны сварки выходит со стороны кольцевого потока 3 меньшей жесткости. Тем самым создается возможность направленного выделения газовой фазы в хвостовой части ванны и направление ее на шов, дополнительно защищая его поверхность. Аналогичным образом поток газовой фазы можно направлять в любом заданном направлении.

Способ проверен при сварке титанового сплава ВТ5 — 1 толщиной 3,0 мм. Сварка производилась встык, неплавящимся электродом. Качество защиты определялось по величине защищаемой (неокисленной) области нагревавшегося металла. В качестве защитного газа использован аргон. Диаметр кольцевого сопла 20 мм, ширина щели сопла 3,0 мм, разница в скоростях истечения газа в передней и задней частях потока по периметру была в соотношении 2:1.

Суммарный расход защитного газа составлял

12 л/мин.

При проверке установлена возможность управления потоком газовой фазы, выделяющейся из зоны сварки, и получена качественная защита металла как в области сварки, так и дополнительного участка шва на длине 30 мм от границы сопла. Расход газа по сравнению с обычной сваркой в кольцевом потоке при защите такой же области нагретого металла уменьшен примерно в 1,5 — 1,7 раза.

1р 1. Способ дуговой сварки в защитных газах, под заемых через сопло в виде замкнутого кольцевого потока, охватывающего дугу и сварочную ванну, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, сокращения расхода защитного газа и управ-. ления потоком газовой фазы, выделяющейся из зоны сварки, создают разную газодинами. ческую жесткость по периметру кольцевого потока защитного газа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разную газодинамическую жесткость потока получают путем создания давления защитного газа в передней по направлению сварки половине периметра сопла больше, чем в задней половине периметра сопла.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что разность давлений создают путем подачи газа с разной скоростью истечения.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что разность давлений создают путем подачи газа разной толщины потока.

Источники информации, принятые во внима30 ние при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 191708, кл. В 23 К 9/16, 1963.