Способ импульсно-дуговой сварки неплавящимся электродом

 

СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕШ1АВЯ1ЧИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ,при котором на непрерьгено горящую маломощную дугу налагают импульсы тока, отличающийся тем, что с целью повышения качества при ; сварке тонколистовой латуни путем предотвращения образования прожогов , величину тока в импульсе выбирают из соотношения 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (39) (1() . 4(5!) В 23 К /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3697681/25-27 (22) 07.02.84 (46) 23.03.85. Бюл. В 11 (72) В.С. Виноградов, В. К.Колесников, Л.Б. Рогачевский и Ю.Н. Доронин (71) Московский, авиационный технологический институт.им.К.Э.Циолковского (53) 621.791.75(088.8) (56) 1. Петров A,Â. и др. Коробление кромок при сварке стали толщиной меньше 0,6 мм. Автоматическая сварка", 1964, И 9, с. 75-78. 2. Сварка в машиностроении. Под ред. Н.А. Ольшанского, М., "Машиностроение", 1978, с. 244-250 (прототип). (54) { 57) СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ДУГОВОЙ

СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ,при котором на непрерывно горящую маломощную дугу налагают импульсы тока, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при сварке тонколистовой латуни путем предотвращения .образования прожогов, величину тока в импульсе выбирают из соотношения 1=(2,8.. .3,2)К, где К вЂ” содержание меди в латуни.

11461

1О

Изобретение"относится к области дуговой сварки неплавящимся электродом материалов, в состав которых входят легирующие элементы с низкой температурой кипения, и может быть применено в различных отраслях машиностроения (авиастроении, судостроении, химическом машиностроении и т.д.),.

Известен способ дуговой сварки, заключающийся в прецезионной сборке сопрягаемых,элементов перед сваркой с последующим плотным поджатием свариваемых кромок к пбдкладке с оптимальным усилием: нагрев и плав— ление осуществляются свободногорящей дугой в непрерывном режиме (1), Однако значительные усилия прижатия вызывают необходимость повышения жесткости опорных. балок, а это усложняет конструкцию приспособлений, ведет к увеличению его размеров, к ухудшению обзора места сварки и т.д.

Кроме того, при сварке тонколистовых конструкций с непрерывно горящей свободной дугой происходит черезмерный перегрев расплавляемого и нагреваемого металла, а также образуется неблагоприятная форма ванны.

Образование прожога связано с нарушением равновесия сил между силами поверхностного натяжения и суммой металлостатического давления и давления дуги. Применяемые при сварке источники теплоты имеют размеры пятна нагрева, соизмеримые с толщиной сва35 риваемых элементов. При этом образуется ванна, по ширине в несколько раэ превосходящая толщину свариваемого металла. Удержание такой ванны на весу связано с определен- 4О ными трудностями.

Перегрев сварочной ванны вызывает уменьшение сил поверхносного натяжения и увеличивает вес раснлава. В результате равновесие указанных сил нарушается, происходят прорыв ванны и образование прожога.

Наиб6лее близким к изобретению по технической сущности является способ сварки вольфрамовым электродом свободногорящей дугой в импульсном режиме, заключающийся в том, что на маломощную дугу, горящую в непрерывном режиме, периодически накладываются импульсы тока большой величины j2).

При сварке неплавящимся электродом импульсная дуга предназначена

59 2 для регулирования процесса проплавления основного металла. Технологические преимущества известного способа в наибольшей степени проявляются при сварке тонколистовых материалов. Задача предупреждения прожогов решается путем периодического импульсного введения теплоты и формирования шва иэ отдельных точек, перекрывающих друг друга.

При сварке медных сплавов на весу получить шов со стабильным формированием по всей длине соединения представляет собой технологически сложную задачу и при таком процессе.

С ростом концентрации легирующих элементов склонность к образованию прожогов возрастает.

Амплитудное значение импульса тока, являющееся основным параметром импульсно- дуговой сварки, выбирается исходя из условия обеспечения полного проплавления свариваемых кромок.Это условие является необходимым требованием при сварке материалов со слАбо испаряющимся анодом (титан, углеродистые и различного рода аустенитные стали), но совершенно недостаточным при сварке медноцинковых сплавов, ибо из-за различной температуры кипения составляющих сплава наблюдается преимущественное испарение. элементов с низкой температурой.кипения. Учитывая, что в латунях содержание цинка велико, а температура кипения в 2,5 раза ниже температуры кипения меди, происходит особо интенсивное испарение цинка из сварочной ванны. Количество образующихся паров зависит от силы тока и концентрации цинка в спла1, вах.

Процесс испарения сопровождается формированием мощного потока паров, направленного нормально к поверхности сварочной ванны. Существование потока паров ведет к возникновению силы, оказывающей дополнительное давление на сварочную ванну вследствие реактивного действия истекающей с большой скоростью струи. Это давление может достигать таких значений, при которых металл сварочной ванны продавливается и образуется прожог.

Целью изобретения является повышение качества при сварке тонколис товой латуни путем предотвращения образования прожогов.

1146159 4 щимся вольфрамовым электродом . Величина сврочного тока в импульсе

195-210 А, скорость сварки 18 м/ч, время импульса 0,3 с, время паузы О, 1 с. В качестве защитного гаэ4 используется аргон. Расход защитного газа составляет 10-12 л/мин. Качество сварных соединений определяют по механическим испытаниям на статичес}0 кое растяжение и по характеру формирования швов.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Сила сварочного тока, А

Предел прочности, xr/

Наличие дефектов

Величина сварочного тока

Непровар

180

19,35

Меньше нижнего предела указанного соотношения

В пределах укаэанного соотношения

195-210

26,5-28,9

Отсутствуют

Больше верхнего предела нредлагаемого соотношения

225

Прожоги

Составитель Г. Тютченкова

Редактор Л. Гратилло Техред Т.Дубинчак Корректор Е. Рошко

Заказ 1268/11 Тираж 1086

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

- Поставленная цель достигается тем, что согласно способу импульсно дуговой сварки неплавящимся электро дом, при котором на непрерывно горящую маломощную дугу налагают импульсы тока, величину тока в импульсе выбирают из соотношения

1=(2,8.,с.3,2) К, где К - содефкание меди в латуни.

При сварке в условиях, когда амплитудное значение силы тока меньше нижнего предела указанного соотношения, формирование шва связано с возникновением дефектов в виде непроваров из-эа недостаточного перекрытия кратеров предыдущей точки и последующей. При сварке в условиях, когда амплитудное значение силы тока превышает верхний предел указанного соотношения, процессы испарения протекают настолько бурно, что результирующее давление на сварочную ванну оказывается больше сил поверхностного натяжения, в результате чего образуется прожог.

Способ проверен применительно к сварке латуни Л68 толщиной 1 мм, которая производится встык неплавя-Предлагаемый способ обеспечивает получение соединений равнопрочных основному металлу -со стабильным формированием швов по всей длине сварного соединения. Во всех швах отсутствуют дефекты типа прожогов. При этом резко уменьшаются потери элементов, связанные с испарением, что очень важно при сварке латуней, а также повышаются коррозионные свойя5 ства металла шва.

Предлагаемый способ позволит обес печить надежную эксплуатацию узлов, работающих в агрессивных средах.