Способ электрошлаковой сварки

 

О П И С А Н И Е ()65932!

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) До IOлнительное к авт. свид-зу— (22) Заявлel о 05 01.77 (21) 2438992. 25-27 с присоединением заяаки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата от убликования описания 22.06.79

1511М.!,т.-" В 23 К 25. ОО

Гвсударствеииый комитет

СССР по делам изобре-,гний и открытий!

53) У,(К 621.791.793.037 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Потапчук и В. И. Коваль

Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В. В. Куйбышева (71) З.а,я вигель (54) СПОСОБ ЗЛЕКТРОШЛАКОВОИ СВАРКИ

Изобретение относится к области сварки и может быть применено при электрошлаковой сварке металлов .и их сплавов.

Известен способ электрошлаковой сварки, при котором для повышения качества металла шва в шлаковую ванну в момент отключения сварочного тока в качестве присадочного материала подают дозированное количество металлического порошка (1).

Недостатком этого способа является необходимость в устройствах для дсзирования металлического порошка, что усложняет сварочное оборудование.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является способ электрошлаковой сварки, при котором плавящийся электрод непрерывно подают по центр; шлаковой ванны, а сварочный ток периодически включают и вь|ключают (2). 20

Основными недостатками данного способа электрошлаковой сварки являются следующие: снижение производительности процесса, так как отключение тока в течение периода (цикла) требует некоторого уменьшения скорости подачи плавящегося электрода по сравнению со сваркой оез модуляции (без отключения тока); а так?ке возможность образования дефектов типа несплавления в момент отключения тока, 0 что связано с понижением температуры

1il IéIi0B0É BBHHbI ниже критического значения по линии сплавления.

Для исключения дефектов типа несплавлений и зашлаковок требуется жесткое соблюдение параметров режима сварки (тока, напряжения, скорости сварки, скорости подачи плавящегося электрода, частоты модуляции) .

Целью изобретения является разработка способа, обеспечивающего более высокую производительность процесса при высоком качестве сварного шва, а также снижение жесткости требования к стабильности пар:метров режима сварки, что приведет к pacIiIiIpeHH10 технологических возможностей сварки с модуляцией.

Поставленная цель достигается тем, что в шлаковую ванну непрерывно подают два ополнительных электрода, которые располагают у свариваемых кромок, при этом величину сварочного тока на центральном и дополнительном электродах поддержпва:ст равной соответственно 60 — 80 и 20 — 40,!О ст общей величины сварочного тока, а отключение тока на центральном и дополнительных электродах производят поочередно.

Таким образом, модуляцшо тока при непрерывной и постоянной скорости подачи плавящегося электрода (ов) и постоянном

659321

)0

35

60 напряжении сварки осуществляют таким образом, что при отключении источника питания от центрального электрода (ов) происходит одновременно подключение к сварочному источнику электродов, расположенных у кромок свариьаемого изделия и ны оборот.

Пре;лагаемый способ иллюстрируетсл чертежом.

На схеме приведены следующие обозначения: 1 — шлаковая ванна, 2 — центральный электрод, 8, 4 — контакты, 5 — пери— ферийные электроды, 6 — токоподвод, 7 —— сварной шов, 8 — сварочное приспособление, 9 — токоподводы периферийных электродов, 10 — сварочный источник питания, 11 — изолятор, 12 — свариваемое изделие.

Способ ссущестьляют следующим образом.

Наводят шлаковую ванну 1 на центральНоМ электроде 2 (IDH 32MKHvTQM состоянии контакта 8. После чего включают устройство, осуществляющее замыкание и размыкание контактов (модуляцию),,и одновременно включают привод подачи электродов 5.

В результате при замкнутом контакте 8 и разомкнутом контакте 4 (в один из полу.периодов модуляции) сварочный ток протекает по цепи: полюс, источника питания 10— контакт 8 — токоподвод б — электрод 2— шлаковая ванна 1 — сварной шов 7— сварочное приспособление 8 — полюс источника питания 10.

При этом выделяется 60 — 80% тепла (за период включения тока), которое идет на расплавление флюса, разогрев кромок свариваемого,изделия, ила вление электродов, а также создание некоторого перегрева шлаковой ванны и свариваемого издел ия.

При замкнутом контакте 4 и разомкнутом контакте 8 (в другой полупериод модуляции) ток протекает по цепи: полюс источника питания 10 — контакт 4 — токоподво ды 9 — электроды 5 — шлаковая

:ванна 1 — сварной шов 7 — сварочное приспособление 8 — второй полюс источника питания 10. При этом выделяется 20 — 40% тепла (за период модуляции), которое идет ны подогрев кромок свариваемого изделия, плавление электродов и подогрев шлаковой ванны у кромок свариваемого изделия.

В результате не возникает дефицита тепла на плавл ение у кромок свар иваемого изделия при отключении центрального электрода, что приводит к получению шва более высокого качества (отсутствуют дефекты типа несплавлений и зашлаковок). Одновременно при ведении процесса .данным способом менее жесткими могут быть требования к стабилизации и":ðàìåòðîâ режимы, так как лополнительно создается необходимое количество тепла в местах, в которых и первую очередь опцушается его дефицит (y крсмск свариваемсгс изделия) при нарушении стабильности параметров режима.

Кроме того, создание запаса тепла у кромок свариваемого изделия приводит и возможности подач и электрола с большей скоростью, т. е. к повышению произволительиости процесса.

Преллагаемый способ был опробован в лабораторных условиях при сварке образцов из стали ЭИ 703 толщиной 60 нл. Kоличествс электродных проволок по центру шва — одна и у свариваемых кромок по одной, диаметр проволок одинаков и равен

3 ял, флюс бескремн истый фтористый (АНФ-7), источник питания 1ШС-3000, напряжение рабочее 20В, период модуляции включения или выключения тока 1 — 5 с, ток на центральном электроде 700А, ток на двух дополнительных электродах у кромок 400Л.

Исследование вырезанных микро- и макрошл ифов из сварных образцов, заваренных на указанных режимах, показало, что несплавлений и зашлаковок по линии сплавления и непосредственно в шве нет. Улучшилось формирование сварного соединения.

Эксперименты показали возможность повышения скорости подачи электродных проволок, т. е. повышение производительности процесса.

Формула изобретения

Способ электрошлаковой сварки, при котором плавящийся электрод непрерывно подают по центру шлаковой ванны, а сварочный ток периодически включают и отключают, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварки путем улучшения схемы ввода модулированного сварочного тепла в изделие, в шлаковую ванну непрерывно подают два дополнительных электрода, которые располагают у свариваемых кромок, при этом величину сварочного тока на центральном и дополнительном электродах поддерживают равной соответственно 60 — 80 и

20 — 40% от общей в елич ины сварочного тока, а отключение тока на центральном и дополнительных электродах производят поочерелно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 331863, кл. В 23 К 25/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 217572, кл. В 23 К 25/00, 1966.

659321 тг

Составитель Н. Рощулкин

Техред К. Строганова

Корректор С. Файн

Редактор Н. Суханова

Тип. Харьк. фил. пред. сПатентэ

Заказ 314/507 Изд. ЛЪ 287 Тираж 1221 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открьггий

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