Способ сварки магнитоуправляемой дугойкольцевых соединений и устройство дляего осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Оп ИСАНИЕ

И ЗО6РЕТ Е Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »,795794

Ф

C с (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.03.75 (21) 2119206/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 23 К 9/08

Гооударотаеииый комитат

ССЕР (53) УДК 621.79..75 (088.8) Опубликовано 1501.81. Бюллетень №2

Дата опубликования описания 25.01.81 ио делам изобретеиий и открытий (Ч2) Авторы изобретения

В. М. Луганцев, И. П. Афонин и В. А. Блинов (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОЙ

КОЛЬЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к сварке магнитоуправляемой дугой кольцевых соединений, например труб с трубными досками, и может быть использовано в химическом и энергетическом машиностроении.

Известен способ сварки кольцевых швов, при котором сварка производится с помощью кольцевого электрода и вращающейся электрической дуги, перемещаемой по периметру шва постоянным магнитным полем (1).

Наиболее близким к предлагаемом является устройство для сварки, обеспе .1вающее выполнение указанного способа. содержащее кольцевой неплавящийся эг,ктрод, устройство возбуждения магнитнот поля, включающее в себя катушку и с. ержень из ферромагнитного материала, расположенный внутри кольцевого электрода. Сварка производится постоянным током обратной полярности при вращении дуги по свариваемым кромкам под воздействием постоянного магнитного поля до момента образования по всему периметру сварного шва сплошной ванны жидкого металла, что позволяет производить сварку только в нижнем положении шва (2).

Однако этот способ сварки не обеспечивает равномерной скорости перемещения дуги, необходимой для получения качественных сварных соединений, вследствие одностороннего воздействия на дугу и дискретного перемещения анодного пятна по свариваемым кромкам из-за наличия на них заусениц, различных загрязнений и т. п. Кроме того, после отключения сварочного тока в процессе остывания расплавленного металла шва в нем появляются микротрещины.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений путем равномерного оплавления свариваемых кромок и исключения микротрещин.

Указанная цель достигается тем, что перед сваркой оплавляют свариваемые кромки поступательным перемещением дуги, затем осуществляют сварку асимметричным возвратно-поступательным перемещением дуги, а заварку кратера осуществляют поступа20 тельным перемещением дуги.

Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для сварки магнитоуправляемой дугой, содержашим

795794

3...3,5

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9459/14 Тираж 1159 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кольцевой электрод, катушки возбуждения магнитного поля и магнитопровод.

Отличие устройства, позволяющее осуществить новый способ, состоит в том, что катушки возбуждения установлены на общем магнитопроводе.

Устройство состоит из следующих основных элементов: кольцевого неплавящегося электрода диаметром, соответствующим диаметру ввариваемой трубки, закрепленного на сердечнике магнитопровода концентрично его оси и цилиндрических катушек постоянного и переменного тока, установленных на сердечнике магнитопровода. Все эти элементы заключены в цилиндрический корпус, являющийся частью магнитопровода.

Сварку по этому способу производят следующим образом.

Устанавливают устройство концентрично продольной оси ввариваемой трубки с определенным дуговым промежутком и возбуждают сварочную дугу. Включают под напряжение катушку постоянного тока, что приводит к возникновению в дуговом промежутке постоянного радиального магнитного поля, взаимодействие которого с магнитным полем дуги приводит к поступательному перемещению дуги вдоль свариваемых кромок, и, таким образом, определяют свариваемые кромки, удаляя заусеницы, загрязнения и т. и. После прохождения дугой всего периметра шва включают под напряжение катушку переменного тока. В результате взаимодействия магнитных полей катушки переменного тока и катушки постоянного тока в дуговом промежутке возникает знакопеременное асимметричное магнитное поле, взаимодействие которого с магнитным полем дуги приводит к асимметричному возвратно-поступательному перемещению дуги по свари вае мы м кромкам, и, таким образом, осуществляют сварку асимметричным возвратно-поступательным перемещением дуги, обеспечивая равномерное оплавление свариваемых кромок. При этом оптимальные размеры сварочной ванны и скорость перемещения дуги по свариваемым кромкам, обеспечивающие заданную глубину проплавления, регулируют изменением величины тока катушек. После прохождения дугой всего периметра шва (с перекрытием на 5...10 мм) плавно снижают до нуля напряжение катушки переменного тока, что приводит к постепенному увеличению скорости поступательного перемещения дуги и соответствующему уменьшению размеров сварочной ванны. Затем плавно снижают сварочный ток до нуля, что приводит к дальнейшему уменьшению размеров сварочной ванны и, таким образом, заваривают кратер шва, обеспечивая отсутствие м и кр отре щи н.

Пример Режимы сварки трубок с трубными досками:

1Ю

О

20 и

se зз

43

so

Материал трубки и трубной доски сталь 08Х18Н10Т

Размер трубок, мм 316Х 1,2

Положение шва в пространстве вертикальное

Сварочный ток, а 85 — 90

Длина дуги, мм 1,15...1,25

Ток в катушке постоянного тока, а 0,4...0,45

Ток в катушке переменного тока, а 0,3...0,35

Длительность цикла предварительного оплавления поступательным перемещением дуги, сек

Длительность цикла сварки асимметричным возвратно-поступательным перемещением дуги, сек 12...12,5

Длительность цикла заварки кратера поступательным перемещением дуги, сек 2,5...3

Глубина проплавления, мм не менее 1,2

Расход аргона, л/мин 18...20

Использование предлагаемого способа и устройства обеспечивает по сравнению с известными выполнение качественных сварных соединений с заданной глубиной проплавления в различных пространственных положениях шва, что особенно важно в химическом и энергетическом машиностроении.

1. Способ сварки магнитоуправляемой дугой кольцевых соединений, преимущественно труб с трубными досками, кольцевым неплавящимся электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем равномерного оплавления кромок и исключения микротрещин, перед сваркой оплавляют свариваемые кромки поступательным перемещением дуги, затем осуществляют сварку асимметричным возвратно-поступательным перемещением дуги, а заварку кратера осуществляют поступательным перемещением дуги.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее кольцевой электрод и катушки возбуждения магнитного поля, отличающееся тем, что катушки возбуждения установлены на общем магнитопроводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 122560, кл. В 23 К 9/08, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР № 224733, кл. В 23 К 9/08, 1965.