Способ возбуждения дуги при точечной дуговой сварке в среде защитных газов
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ ПРИ ТОЧЕЧНОЙ ДУГОЮП СВАРКЕ В СРЕДЕ ЗАЩ11ТНЫХ ГАЗОВ, зарЫючающийся, в том, что после контакта электрода с изделием включают малоамперную дугу и производят отрыв электрода с перемещением его на определенное расстояние, выдерживают его в течение времени, равного времени прохоящения процессов в приэлектродных областяхдуги, а затем на втором этапе включают рабочий ток и отводят электрод до рабочего положения, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества сварки путем устранения попадания металла изделия на электрод после осуществления первого этапа отрыва электрода от изделия и включения рабочего тока, электрод отводят на расстояние от изделия 1пр а - где а - опытный коэффициент, определяемый условияг м сварочного процесса и-материалом изделия, мм/кал ; . q - эффективнаятепловая моцность дуги, кал/с; tjj - время горения дуги до установления квазистационарных размеров активного пятна дуги f. . г - .. со скоростью при VC . t г t , где tf - время .1 перемещения f/l электрода на первом этапе и вьвдерживают в этом положении в течение времени t/i в раза большего чем время tj отвода электрода после первого этапа, а затем электрод опускают в рабочее положение со скоростью в 2-.3 раза большей скорости перемещения при подъеме электрода после первого этапа отвода электрода .
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
Зрц В 23 К 9 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3376997/25-27 (22) 05. 01. 82 (46) 23. 10. 83. Бюл. 9 39 (72) С.И. Клещев, В.А. Букаров, М.П. Андреев, М.С. Гриценко и Ю.Н.Корнеев .(53) 621.791.75(088.8) ..(56) 1 ° Авторское свидетельство СССР
М 703265,-кл. В 23 К 9/06, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3332116;кл. В 23 К 9/06, 02.09.81 (прототип). ! (54)(57) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ
ПРИ ТОЧЕЧНОИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ В СРЕДЕ
- З)щцтНЫХ ГАЗОВ, заключающийся в том, что после контакта электрода с изде.лием включают малоамперную дугу и производят отрыв электрода с перемещением его на определенное расстояние, выдерживают его в течение времени, равного времени прохождения процессов в приэлектродных областях дуги, а затем на втором этапе включают рабочий ток и отводят электрод до рабочего положения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества сварки путем устранения попадания металла иэделия на элект„„SU„„1049212 А род после осуществления первого этапа отрыва электрода от изделия и включения рабочего тока, электрод отводят на расстояние от изделия
1вр = & attic где & — опытный коэффициент, определяемый условиями сварочного процесса и материалом изделия, мм/кал "
g - эффективная. тепловая мощность дуги, кал/с;
1 - время горения дуги до установления квазистационарных размеров активного пятна дуги;. .4Г
Ф со cKopocTbB щр 4 при "c ®
t, где t g - время.неперемещения электрода на.первом этапе и выдерживают в этом положении в течение вре- С мени 4 в 1,5-2 раза большего чем время t отвода электрода после пер- Я. вого этапа, а затем электрод опускают в рабочее положение со скоростью в 2-,3 раза. большей скорости перемещения при подъеме электрода после первого этапа отвода электро- да.
1049212
Изобретение относится к сварке, в частности к способам возбуждения электрической дуги в среде защитных г. зов при нормальном и повышенном давлениях, и может быть использовано при сварке неплавящимся электродом, например, при точечной дуговой сварке во всех отраСлях народного хозяйства.
Известен способ контактного возбуждения .дуги преимущественно при точечной сварке неплавящимся электродом в аргоне, при котором предварительно зажигают малоамперную дежурную дугу. Независимо от времени удержания электрода B закороченном сос- 15 тоянии касание электродом изделия и последующий отрыв его от изделия осуществляют при значении тока в сварочной цепи, равного 30-40% номинального значения тока малоампер- . ной дуги. Затем по мере растягивания дуги до 30-40% номинального значения длины дуги ток принудительно повышают до номинального значения тока малоамперной дуги, после чего включают сварочный ток (1) .
1вд-4 1 мам = где Ч О,4 — номинальная скорость отрыва, м/с;
К вЂ” опытный коэффициент, опре-, деляемюй условиями сварки, 65
Недостатки этого способа заключаются в том, что, во-первых, способ не обеспечивает стабильное возбуждение дуги и не гарантирует от попадания материала электрода в сварной шов при повышении давления защитного газа; во-вторых, при нерегулируемом положении электрода во время развития процесса сварки возможно попадание металла изделия на электрод.
Известен способ возбуждения дуги при точечной дуговой сварке в среде. защитных газов, по которому после Щ контакта изделия с электродом его открывают, зажигают малоамперную дежурную дугу, а затем включают электрический рабочий ток, с целью улучшения качества сварного шва путем ис- 45 ключения из него частиц электрода, преимущественно при сварке при повы-. шенном давлении в среде гелия отрыв электрода от изделия осуществляют в два этапа: вначале со скоростью в 2-3 раза меньше номинальной скорости отрыва в течение времени, равного времени прохождения переходных процессов в приэлектродных областях дуги, затем скорость перемещения электрода увеличивают до номинальной скорости отрыва, которую определяют йз соотношения
A/м/сати 2, и равный 12 для гелия;
P — давление газа рабочей среды, ати;
I > — ток малоамперной дежурной дуги, Л при этом время контакта изделия с электродом выдерживают в течение 0,21,0 с, а величину тока дежурной дуги определяют из соотношения
1у = 4,1 + К„. р где К вЂ” опытный коэффициент, oïðåделяемый скоростью и механизмом перемещения электрода, 4/ахи 2 и равный 0,1-.
10 (2g .
Недостаток этого способа заключается в том, что на втором этапе перемещения электрода возможно попадание материала иэделия на электрод при замедлении его перемещения в рабочее положение, так как электрод может оказаться в зоне выброса или испарения металла иэделия, и, как следствие, происходит нестабильное горение дуги.
Целью изобретения является улучшение качества сварки путем устранения попадания металла изделия на. электрод после осуществления первого этапа отрыва-электрода от изделия и включе- ния рабочего тока.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения дуги при точечной дуговой сварке в среде защитных газов, заключающемуся в том, что после контакта электрода с изделием включают малоамперную дугу и производят отрыв электрода на определенное расстояние с выдержкой его в течение времени равного времени прохождения процессов в приэлектродных областях дуги, а затем на втором этапе включают рабочий ток и отводят электрод до рабочего положения,электрод отводят на расстояние от иэделия
4 IIP = Размеров активного пятна дуги; со скоростью Гч Чиер- -- - при СкеВ 1 1л Р ь" Г7 ;где 1 — время .перемещения электрода на первом этапе и выдерживают в этом положении в те1049212 дуги Eqp, в которой возможно попадание материала изделия на электрод. Если электрод находится на расстоянии от изделия меньшем, чем ееР, то возможно попадание металла изделия При нахождении электрода выше qp дуга горит нестабильно и возможно нарушение процесса сварки. Скорость, с которой необходимо отводить электрод на втором этапе подъема, должна быть равной в каждый момент времени, по крайней мере о4Г4Vne(a В этом случае гарантируеее ется положение электрода выше зоны возможного попадания материала изделия на электрод в каждый момент времени второго этапа подъема. В случае скорости подъема меньшей V eð происходит попадание материала изделия на электрод и нарушение стабильности горения дуги. При значительном превышении cêoðoñòè подъема veep возникает вероятность обрыва дуги и нарушения технологического проХ.Э цесса сварки. Длина зоны k.ее, стабилизируется при достижении активным пятном дуги на изделия квазистационарных размеров. После подъема электрода в предельное положение производят выдержку его в этом положении в течение времени — (1,5-2,0)tZ, что гарантирует окончание процессов развития и блуж дания активных пятен на изделии. При .выдержке электрода в предельном З5 положении н течение времени, меньшем .(1,5-2,0)с2, возможно попадание металла изделия на электрод при опускании электрода в рабочее положение. Выдержка в течение врегеени, большем 4О (1,5-2,0)с2, приводит к нарушению технологического процесса сварки и снижению производительности. После выдержки электрода в предельном положении егo опускают в 45 рабочее положение, причем со скоростью в 2-3 раза большей скорости 1 подъема на втором этапе. Такое увеличение вызвано необходимостью максимально быстрого перемещения электрода в рабочее положение для получе. ния качественного сварного соединения. Увеличение скорости опускания, менее чем в 2 раза, приводит к нарушению процесса сварки, Увеличение,. скорости опускания, более чем в 3 раза, связано с инерционными процессами механических систем и усложнением оборудования. Пример. Способ контактного возбуждения дуги в среде защитных газов осуществляют при точечной дуговой сварке неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде гелия при давлении P = 40 ати при сварке изделий ф б мм из титанового сплава. 65 Для этого используют поршневой механизм подъема электрода, позволяющий регулировать скорость перемещения электрода с помощью вспомогательной камеры с регулируемыми дюзами (для подъема устанавливают дюзы 0,95 и ф 3,0 мм, для опускания - дюзуф4,2 мм). Предварительно экспериментальным путем определяют значение коэффициента К = 1,0%те 2(К4 находится в пределах 0,1-6
t ze = О,б с, Ug = 65 В, ток рабочей дуги 1Р = 40 A. Находят ток дежурной дуги 1д по формуле 1 д= 4,1+Кл P = 4,1+1,0 (40 10,4 A. 1 l aаa- 4 1 a>9 2- 3 К2"(Р где К2 — опытный коэффициент, зависящий от свойств газа рабочей среди. А Для гелия К1 = 12 ое „ц е„= — - — - =0,026 и/е=28 ю%7с 1 10 4-4 1 12 40 Определяют предельную длину дуги по формуле 4 е„» ее P где Qi = 0,3 мм/кал 4 для титанового сплава, который находят.по графической зависимости (фиг. 7).. 0,24 q< U> ХР 0,75, КПДу 65 В, напряжение на дуге; 40 А, рабочий ток 0,6 с, время горения дуги до установления квазистационарных размеров активного пятна дуги. где Оа = 1Р Е„-,o,з 1,3 мм 4 — е а (а Рассчитывают чпеР= сь где с с с Определяют минимально допустимую скорость подъема для начала второго этапа. Выбирают tq = 10 с. Тогда О 3 ееер - 62,3 мм/с 4-ЯО > Рассчитывают скорость отрыва электрода Чеп 1049212 Задают Чгг = 150 мм/с. Тогда С2 = Ьгг 1 3 мм 0,01 с 2 уггер 50 мм с Включают ток дежурной дуги188., 10,4 А и осуществляют отрыв электрода от изделия со скоростью 28 мм/с с помощью дюзы ф 0,95 в .течение 0,001 с. Затем на втором этапе увеличивают скорость перемещения электрода до 150 мм/с с помощью дюзы g 3,0 и в íà-40 чале второго этапа включают рабочий ток Ip = 40 A. 3a время Сд = 0,01 с перемещают электрод в предельное по ложение 4р = 1,3 мм. Выдерживают электрод в предельном положении t5 0,02 с, затем опускают era и рабочее положение p = 1,0 мм со скоростью 300 мм/с с помощью дюзы р 4,2. Рабо» чий ток сварки поддерживают в сварочной цепи в течение 1,2 с, Процесс горения дуги стабильный. При осглотре конца и поверхности электрода металл изделия не обнаруживается. Качество сварного шва соответствует требованиям технических условий. Йспользование предлагаемого способа по сравнению с известным способом возбуждения электрической дуги позволяет повысить стабильность горения дуги, полностью исключить попадание материала изделия на электрод при сварке при нормальном. и при повышенном давлениях защитного газа, а это приводит к снижению бра.ка в изделиях с 203 до 3-5%. 1049212 у1 . ) BHHHIIH Эакаэ ВЯОО/11 Тираж 1106 Подписное Филиал ППП "Патент г.Ужгород,ул.Проектная,4
