Способ дуговой сварки
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.10.79 (21) 2822735/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .
В 23 К9/16
Гесударстеенннк коннтет (53) УДК 621.791..75 (088.8) по делан нзебретеннй и еткръпий
Опубликовано 23.08.81. Бюллетень №31
Дата опубликования описания 28.08.81 (72) Авторы изобретения
В. В. Баженов, В. П. Баринов, В. А. Ов
А. Г. Трусов, Л. П. Стеткевич, В. С.
А. И. Буланенков и И. Н. Гейнр яс;
1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ
Изобретение- относится к дуговой сварке в среде защитных газов и может быть использовано при изготовлении различного рода металлоконструкций из углеродистой и легированной стали.
Известен способ сварки в защитной газе с подачей магнитного флюса в зону горения дуги струей защитного газа. Подаваемый флюс увлекается магнитным полем, образующимся вокруг электродной проволоки (1).
Однако при осуществлении такого способа происходят значительные потери флюса, так как магнитное поле увлекает лишь малую его часть.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ электродуговой сварки, согласно которому вдоль
15 сварочной проволоки вокруг дуги и плавиль-. ного пространства подают поток защитного газа вместе с гранулированным флюсом (2).
Недостатками известного способа дуговой сварки являются большая потеря флю- щ са из-за уноса его струей газа, в результате чего металл сварочной ванны недостаточно очищается от вредных примесей, а также малая глубина проплавления и значительное разбрызгивание металла в процессе сварки. Кроме того, известный способ имеет ограниченные технологические возможности, так как обеспечивает постоянную металлургическую характеристику сварочной ванны и зоны дуги.
Цель изобретения — повышение производительности процесса сварки за счет повышения глубины проплавления основного металла.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дуговой сварки, предусматривающему подачу в зону сварки защитного газа и флюса, газофлюсовую смесь берут с плотностью 2 — 15 кг/м и подают со скоростью 15 — 100 м/с под углом 25 — 45 к электродной проволоке.
Указанное сочетание парамеров газофлюсовой смеси обусловливает создание определенных металлургических условий в зоне дуги и сварочной ванне, проявляющиеся в возможности регулирования поверхностных свойств плавящегося металла и фронта его кристаллизации, формирования шва, уровня легирования наплавленного метал856710 ла и, как следствие, возможности предотвращения образования трещин, что связано также с регулированием кинетических параметров потока, имеющих резко отличительные характеристики от чисто газового. При этом при выбранном размере частиц флюса существенно увеличивается их удельная поверхность по сравнению с обычными флюсами, а следовательно, резко повышается активность металлургического взаимодействия между флюсом и расплавленным метал- t0 лом. Последнее также зависит и от выбранного соотношения между расходом газа и флюса.
Важнейшим обстоятельством является кинетическая энергия газофлюсовой смеси, которая, обеспечивая оттеснение рас15 плавлешгого металла из наиболее нагретой части ванны и увеличивая тем самым проплавление основного металла. производит перемени иванне и. металлургическую обработку всего объема расплавленного металла 20 ванны, что повышает качество, а также химическую структурную и механическую однорош)сть наплавленног0 металла. Газофлк)«оная струя, проходя столб дуги. оказываег влияние l!3 стабильность дугового
ptIзряда, способггвуст мелкокапельному пе25 решку электро Illo! о металла, уменьшает е о разбрызгивание за счет снижения эффекти нного потенци 3 13 ис) низа пи и и I 3çt;, t!)kl Газофлюсовая смесь содержит в 1 м газа 2 — 15 кг твердых частиц и подается со скоростью от !5 до 00 м/с. При этом количество флюса менее 2 кг/м не обеспечивает необходимый уровень легирования, недсктаточно ионизирует дуговой промежуток плохо формирует шов из-за малого колич«с тва шлака. Количество флюса более 15 кг/м приводит к увеличению потерь флюса и черезмерной запыленности окру;каюшей СРЕДЫ и Т3КЖЕ К ПОЯВЛЕНИЮ НЕМЕТЯЛЛИЧЕС 40 кнх включений в швах из-за нарушений теплового режима процесса. Режимы скоростей истечения газофлю«овои смеси выбраны эксперимента!t kto: при скоростях менее 15 м/с нс обсспечивается н обходимое проплавление k4 заданная плот- 45 ность газофлк)совой сме и. 3 и;)«илн1; нне скорс)сти истечения свыше 100 м/с принс)дит к, выдуванию жидкого ме алла ванны. Подача газофлюсовой сме«и нод углом 25-45 к электродной провс„зс)ке обе«и««инает наиболее благоприятиыс условия Bë3H Iî50 действия между каплямн раснлавлс нш..о металла, газофлюсовым потоком и рисtl„!33ленным металлом ванны. Следовательно, приведенные свойства газофлюсовой смеси (плотность и cKopocTü ее подачи в 3okt) 0t33!)- 55 ки) отражает сущность заявляс мого сш)«оба, т. к. смесь в J,çttíoì слу ас является новым параметром процесса сварки. ,- -15 1000 На чертеже схематично изображено устройство для осуществления предлагаемого способа дуговой сварки, общий вид. Устройство для осуществления способа дуговой сварки состоит из мундштука 1, через котрый подается электродная проволока 2, и горелки, состоящей из внешнего цилиндрического сопла 3, внутри которого концентрично установлено сопло 4, соединенное в верхней части со штуцером 5 для направления газофлюсового потока. Сопло 4 установлено под углом 25 — 45" к электродной проволоке. Между внешним соплом 3 и внутренним соплом 4 имеется кольцевой зазор для направления внешнего потока загцитного газа. Сопла 3 и 4, а также штуцер 5 размещены в корпусе 6. В верхнеH H3cTH kt01) tt «3 6 Bbt t!0.1нено отвс рс: ие 7 для подвода защитного газа из штi пера 8. Мундштук 1 фиксирует корпус 6 с помощью кронштейна 9 и штуцеров 5 и 8 через изоляторы 10. В корпусе 6 установлена также сетка 11 для выравнивания потока защитного газа по кольцевому зазору и кольцо 12 с отверстиями для защиты ее от сварочных брызг. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Включают подачу внешнего потока защитного газа СО, который со скоростью 1 - 5 м/с через штуцер 8 и отверстие 7 попадает в корпус 6 и проходит через сетку 11 для снижения турбулентности потока в сопло 3 для защиты сварочной ванны. 33тем через штуцер 5 подают внутренний поток защитного газа, а .спустя 5 — 10 с флюс. Образовавшаяся газофлюсовая смесь плотностью 2 15 кг/мз со скоростью 15— 100 м/с по соплу 4 подается в зону дуги нод углом 25 — 45 к оси мундштука 1. Затем включают подачу электродной проволоки 2 марки Св08А из мундштука 1 и начинают процесс сварки. Конкретные режимы осуществления предлагаемого способа следующие: Сварочный ток, А. 400 Напряжение на дуге, В 30 — 31 Скорость сварки )0 Диаметр сварочной проволоки, мм 2 (Св08А) Плотность газофлюсовой смеси, кг/м . Скорость подачи газофлюсовой смеси м/с 15 — -100 Расход газофлюсовой смеси, кг/ч 3,5 Расход газа СО по внешнему соплу, л/ч Расход газа СО т по внутреннему соплу, л/ч 500 Предлагаемый способ дуговой сварки по сравнению с известными способами поз856710 Редактор С. Родикова Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик Заказ 7082/16 Тираж 1148 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 воляет повысить производительность процесса сварки за счет увеличения глубины проплавления основного металла, расширить его технологические возможности за счет регулирования химического состава металла шва, управления фронтом кристаллизации и поверхностными свойствами расплавов, а также повышения устойчивости горения дуги и снижения разбрызгивания электродного металла. Формула изобретения Способ дуговой сварки с подачей в зону сварки флюса и защитного газа, от,гипави1ийся тем, что, с целью повышения производительности путем повышения глубины проплавления, газофлюсовую смесь берут с плотностью 2 — 15 кг м и подают со скоростью !5 — 100 м/с под углом 25 — 45 и электродной проволоке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник по сварке. Под рсл. Соколова E. В., «Машиностроение», 1966, т. 2, с. 470. 2. Авторское свидетельство СССР Х 183303, кл. В 23 К 9:!6, 1962 (прототип).
