Способ дуговой сварки однослойных швов угловых соединений

 

СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ОДНОСЛОЙНЫХ ШВОВ УГЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ, при котором электрод устанавливают под углом к горизонтальной полке, смещают его конец относительно вертикальной стенки, и проводят сварку полки со стенкой, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности процесса и качества сварных швов и снижения расхода сварочных материалов и электроэнергии, величину смещения электрода выбирают из соотношения L

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО4ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I) 4@1) В 23 К 9/225

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTGPCNOINV CBWIEIWlhCTRV (0,5 ... 1,0)К-К,, величина смещения электрода, мм; заданный катет шва, мм; радиус электрода, мм. где L

К

R з

Р ъ (21) 3646904/25-27 (22) 04. 10. 83 (46) 23.02.85.:Бюл. 1) 7 (72) А.В. Иванников (71) Всесоюзный научно-исследовательский,проектно-конструкторский и.технологический институт электросварочного оборудования (53) 621 791.75(088.8) (56) 1. Сварка в машиностроении.

Под ред. Н.А. Ольшанского. М., "Машиностроение", 1978, с. 135.

2. Там же, с. 188-189 °

3. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом.

М., "Машиностроение", 1974, с-. 150 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ОДНОСЛОЙНЫХ ШВОВ УГЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ, при котором электрод устанавливают под углом к горизонтальной полке, смещают его конец относительно вертикальной стенки, и проводят сварку полки со стенкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения про1 изводительности процесса и качества сварных швов и снижения расхода сварочных материалов и электроэнергии, величину смещения электрода выбирают из соотношения

L (0,5 ... 1,0)К-К где L

К кэ1 1140

Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в различных отраслях народного хозяй ства при изготовлении металлических изделий и конструкций с использова нием дуговой ручной и механизированной сварки плавящимся и ненлавящимся

:электродами, в среде защитнЫх газов и под флюсами, а также порошковыми и специальными проволоками без допол-10 нительной защиты.

Известен способ. ручной дуговой сварки плавящимся электродом угловых швов, при .котором процесс ведут, наклоняя электрод к горизонтальной пол-.15 ке соединения на угол 40 - 50 .и направляя.его Конец прямо в угол 1. 1).

Недостатком способа является невозможность получения при прямолинейном движении электрода стабильного 90 хорошего качества формирования однослойных швов с катетами более 7 мм.

Известен также способ дуговой сварки под флюсом однослойных швов наклонным эЛектродом, при котором ось электрода направляют прямо в . угол соединения и наклоняют к горизонтальной полке под углом 45 — 70

Способ обеспечивает воэможность получения вогнутых однослойных швов скатетом более 7 мм при сварке без поперечных колебаний электрода и более высокую производительность(2) .

Недостатками способа являются повышенные требования к точности ведения конца электрода и поддержания. парамегров режима в процессе сварки, черезмерное проплавление -горизонтальной полки соединения и перерасход электроэнергии в случаях, когда притыкаемый элемент соединения яв- 9 ляется вертикальной стенкой, а также повышенная склонность к появлению дефектов в виде подрезов на вертикальной стенке и наплывов металла на горизонтальной полке при катетах швов от 8 мм и более. Эти недостатки обусловлены направлением оси электрода в процессе сварки строго в угол соединения и повышенным углом наклона электрода к горизонтальной полке. о

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ дуговой сварки,однослойных угловых .швов в защитных газах плавящимся М электродом, при котором сварку ведут со смещением конца электрода от вертикальной стенки на величину 0,8—

912 2

1,5 мм, а сам электрод направляют к го еэонтальной полке на угол в пределах 40 — So (3), Недостатками способа являются поникенная производительнесть сварки, так как выполнение швов с катетом от 8 мм и более требует поперечных колебаний конца электрода и, соответственно, снижения скорости ведения процесса, невозможность получения при прямолинейном движении электрода стабильного хорошего качества формирования однослойных швов с катетами более 7 мч, невозможность полученкя вогнутых швов, повышенный расход сварочных материалов и электроэнергии, а также повышенное разбрызгивание расплавленного металла (при сварке в СО ). При этом для устройства характерны значительная эасо ряемость токоподводящего наконечника и сопла горелки (при сварке в СО, ) брызгами расплавленного металла, что нарушает стабильность протекания процесса и качество сварки и сникает производительность труда, повышенная трудоемкость сварочных работ в связи с появлением дополнительной операции, связанной с удалением приплавленных к поверхности иэделия брызг металла (при сварке в СО,), заниженные санитарно-гигиеническйе условия труда и повышенная чувствительность процесса сварки к зазору в стыке соединения.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и качества сварных швов и снижение расхода сварочных материалов и электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно, способу дуговой сварки однослойных швов угловых соединений, при котором электрод устанавливают под углом к горизонтальной полке, смещают его конец относительно .вертикальной стенки и проводят сварку полки со стенкой, величину смещения электрода выбирают иэ соотношения величина смещения электрода, мм; заданный катет шва, мм; радиус электрода, мм.

На фиг. 1 представлена схема настройки электрода перед сваркой; на фиг. 2 — схема сварки однослойных углов швов плавящимся электродом;

3 1140 на фиг. 3 — то же, неплавящимся элект родом.

Способ заключается в следукяцем.

Перед началом сварки углового соединения наклоняют электрод 1 к .горизонтальной полке 2 под углом преимущественно 15-39 и удаляют его конец от вертикальной стенки 3 на расстояние L. Далее возбуждают дугу 4 и ведут ее по горизонтальной 10 полке, поддерживая постоянным расстояние L.

Нижний предел расстояния между концом электрода и вертикальной стенкой соединения в процессе сварки, равный 0,5 заданного катета шва ми-. нус радиус электрода, обусловлен либо началом нерационального использования тепла дуги при мдксимальном угле наклона электрода (39 ), выражающимся в черезмерном проплавлении горизонтальной полки, когда п итыкаемый элемент соединения является вертикальной стенкой, либо в заметном ухудшении формирования rusa 25 (в появлении подрезов и наплывов) нри минимальном угле наклоНа электрода (15 ) из-эа черезмеоной направленности дуги на вертикальную стенку.

В одном и другом случае процесс свар-Зо ки характеризуется началом повышенного разбрызгивания расплавленного металла (при сварке в СО,).

Верхний предел расстояния между концом электрода и вертикальной стенкой соединения, равный 1,0К-Ra, 35 обусловленного либо эаметныт снижением тепловложения по оси шва и уменьшением глубины проплавления по линии стыка соединения, а также ухудшением условий кристаллизации сварочной ван-41 ны и появлением кристаллизационных трещин в зоне ликвационной рыхлости шва при минимальном угле наклона электрода (15 ), либо. началом ухода шва на горизонтальную полку соединения и ослаблением рабочего сечения сварного соединения.

Нижний предел угла наклона электрода к гориэочтальной полке соедине- 50 ния, равный 15, обусловлен началом трудностей осуществления процесса

-сварки с опасностью короткого замыкания между токоподводящим устройством (например, наконечником и горизон- И тальной полкой соединения)., а также заметным увеличением разбрызгивания .расплавляемого металла.

912 4

Верхний пр дел угла наклона электрода к горизочтлльной полке соединения, равный 39", установлен в связи с началом ухудшения формирования шва при минимальном удалении конца электрода от вертикальной полки при Ь =

0-,5K-Rq, выражающегося в появлении подрезов и наплывов, и ослаблением рабочего сечения шва эа счет ухода его на горизонтальную полку при максимальном удалении конца электрода

1 ° от вертикальной стенки Ь 1,0K-R .

Благодаря уменьшенному углу наклона электрода и ведению дуги по горизонтальной полке соединения значительно расширяется область возможного применения дуговой сварки угловых соединений, так как появляется возможность получения угловых однослойных швов с катетом до 10 мм и более без поперечных колебаний электрода. При этом значительно упрощается ведение сварки, повышается производительность, снижается расход сварочных материалов и электроэнергии

sa счет получения вогнутых швов с достаточным проплавлением основного металла во всем диапазоне требуемых катетов.

Пример 1. Производят сварку на постоянном токе обратной полярности углового однослойного шва таврового соединения с катетом 7 мм.

Иатериал — малоуглеродистая сталь толщиной 8 мм; защитная среда— углекислый газ; материал электрод ной проволоки — ниэколегированная сталь Св 08Г2С.

Режим сварки: диаметр электрода

1,б мм; удаление конца электрода от вертикальной стенки 6 мм; угол наклона электрода к горизонтальной полке 35 сварочный ток 350 А; напряжение дуги 34 В; скорость сварки 25 м/ч.

В результате сварки получен угловой однослойный швов, с катетом

7х7 мм, нормально сформированный, без подрезов на вертикальной стенке

/ и наплывов на горизонтальной полке с плавным переходом к основному металлу, Пример 2. Производят, сварку йа постоянном токе обратной полярнос-. ти однослойного шва таврового соединения с катетом 10 мм. Иатериал— сталь Ст.З.толщиной 12 мм; защитная

:среда — углекислый газ; электродная проволока марки Св .08Г2С.

1140912

Фиг.,у

Составитель А. Гаврилов Редактор О. Бугир Техред Л.Иикеш . Корректор С. Шекмар

Заказ 382/12 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отрытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Режим сварки: диаметр электрода

1,6 мм; удаление конца электрода от вертикальной стенки 9,0 мм; угол наклона электрода к горизонтальной полке 30 ; сварочный ток 350 А; напряженность дуги 34 В; скорость сварки 25 м/ч.

В результате сварки получен угловой однослойный шов с катетом 10х10мм

Форма шва вогнутая. Подрезы и наплывы отсутствуют. Поверхность шва без видимых дефектов. На поверхности основного металла вокруг шва почти отсутствуют брызги.

Как видно из приведенных примеров, швы разной формы и с разными катетами получены при сварке на одном режиме, но при разных удалениях конца электрода от вертикальной стенки и при разных углах наклона электрода.

Применение предлагаемого способа позволит расширить область применения дуговой сварки угловых однослойных швов наклонным электродом, повысить ее .производительность и качест.во, снизить расход сварочных материалов, электроэнергии и трудоемкость ,сварочных работ, а также улучшить условия труда работающих. Использо15 ванне предлагаемого способа возможно как при сварке "углом вперед",,так и "углом назад".