Способ дуговой сварки плавящимся электродом

 

1. СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, при котором сварку выполняют на оптимальном режиме с использованием источника питания, обладающего разными вольтамперными характеристиками, а дугу возбуждают на крутопадающем участке вольтамперной характеристики, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества сварки за счет уменьшения разбрызгивания металла , в качестве оптимального режима выбирают режим, при котором вольтамперная характеристика дуги пересекает вольтамперную характеристику источника питания,fi точке перехода крутопадающего участка к пологопадающему участку вольтамперной характеристики источника питания, а при зажигании дуги скорость подачи электрода устанавливают на 3050% меньше оптимальной скорости.

„„SU„„1164019

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUI

РЕСПУБЛИК

4(51) В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ЖСР,. )f,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, ВКьс! - ъу ц>д

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3590760(25-27 (22) 17.05.83 (46) 30.06;85. Бюл. ¹ 24 (72) Б.Д.Бейдер, В.А.Букаров и М.В.Ткачев (53) 621.791.753(088.8) (56) 1. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. Машиностроение, 1974, с. 119-128.

2. Авторское свидетельство СССР № 837665, кл. В 23 К 9/ 16, 1980. (54) (57) 1. СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, при котором сварку выполняют на оптимальном режиме с использованием источника питания, обладающего разными вольтамперными характеристиками, а дугу возбуждают на крутопадающем участке вольтамперной характеристики, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварки за счет уменьшения разбрызгивания металла, в качестве оптимального режима выбирают режим, при котором ,вольтамперная характеристика дуги пересекает вольтамперную характеристику источника питания в точке перехода крутопадающего участка к пологопадающему участку вольтамперной характеристики источника питания, а при зажигании дуги скорость подачи электрода устанавливают на 30503 меньше оптимальной скорости.

1164019

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом в защитных газах и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение качества сварки за счет уменьшения разбрызгивания металла.

На фиг. 1 изображена. внешняя вольтамперная характеристика (ВАХ) источника питания дуги; на фиг. 2— система модуляции тока и напряжения дуги за.счет изменения положения крутопадакяцего участка ВАХ; на фиг.3система модуляции тока участка и напряжения на дуге за счет изменения положения полого падающего участка

ВАХ; на фиг. 4 — система модуляции тока и напряжения дуги за счет изменения скорости подачи электрода.

Для осуществления способа выбира. ют источник питания, ВАХ которого (фиг. 1) представляет собой комбинацию крутопадающего участка 1 и полого падающего участка 2. В качестве оптимального режима выбирают режим, I при котором ВАХ дуги 3 пересекает ВАХ источника питания в точке 4, точке пересечения участков 1 и 2. При зажигании дуги ВАХ дуги занимают положение 3, а при увеличении скорости подачи электрода — положение 4. В случае смещения ВАХ дуги в положение

3 длина дуги уменьшается и увеличивается вероятность коротких замыканий, что нежелательно. Иодуляция тока дуги путем периодического смещения в сторону больших токов крутопадающего участка 1 ВАХ (фиг. 2) в положение 1 приводит к незначительному

При модуляции тока и напряжения

Эр на дуге путем периодического изменения скорости подачи электрода (фиг. 4) могут иметь место два слу;чая: при увеличении скорости подачи электрода ВАХ дуги 3 занимает полоЗ5 жение 3, в результате чего ток заметно увеличивается, а напряжение на дуге уменьшается незначительно, при уменьшении скорости подачи электрода ВАХ дуги 3 занимает положе4р ние 3, в результате чего ток умень2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в процессе сварки осуществляют модуляцию тока напряжения дуги.

3. Способ по п. 2, о т л и ч а юшийся тем, что модуляцию тока и напряжения дуги осуществляют путем периодического изменения максималь- .

1 ного тока крутопадающего участка характеристики источника питания или периодического изменения максимального напряжения пологопадающего участка характеристики источника питания в пределах 5-10% от их оптимальных значений.

4. Способ по п. 2, о т л и ч а юшийся тем, что модуляцию тока и напряжения дуги осуществляют путем периодического изменения скорости подачи электрода на 15-20Х от оптимальной скорости.

- увеличению напряжения на дуге Ц

Смещение участка 1 в сторону меньших токов не имеет смысла, так как ВАХ дуги не сдвигается, а точка ее пере5 сечения с ВАХ источника питания остается на месте, т.е. ток и напряжение на дуге остаются без изменений, при этом точка пересечения ВАХ источника и ВАХ дуги находится на участ1Р ке 2, а не в точке пересечения участков 1 и 2 °

Иодуляция напряжения на дуге путем смещения в сторону больших напряже15 ний участка 2 (фиг. 3) в -положение

2 приводит к изменению тока и напI ряжения на дуге. Смещение участка 2 в сторону меньших напряжений не имеет,смысла, так как ВАХ дуги 3 не

2р сдвигается, точка ее пересечения с

ВАХ источника питания остается на прежнем месте, т.е. ток и напряжение на дуге остаются без изменений, при этом точка пересечения ВАХ дуги и

25 ВАХ источника питания находится на участке 1, а не в точке пересечения участков 1 и 2.

1164019

После возбуждения дуги увеличивали скорости подачи. электрода до

280 и/ч и сварку вели на оптимальном режиме: 1 g 180 А, U 25 В. Горение дуги оыло.стабильное, разбрыз гивание практически отсутствовало.

Таблица 3

Качество сварки

17

24

То же

27

29

Таблица 4

Отношение крутизны крутопадаеэего участка к крутизне пологопадающего Качество сварки

50

То же

110

Модуляцию тока и напряжения дуги осуществляли путем периодического изменения максимального

Сумма анодного и катодного па дений напряжений, Максимальное напряжение крутопадающего участка, В

Прн лабораторных испытаниях предложенного способа была опробована сварка с использованием семейства характеристик источника, которые име5 ли различные параметры круто- и пологопадаюших участков (табл. 3 и табл. 4).

Нет устойчивого горения дуги, дуга периодически гаснет

Нормальное горение дуги, перенос струйный

Дуга горит устойчиво, повышенное разбрызгивание

Нестабильное возбуждение дуги

Стабильное возбуждение дуги, струйный перенос

Усиленное разбрызгивание

-напряжения пологопадающего участка ВАХ источника в пределах

26-29В.

1164019

Таблица 1

Ток дуги, А

Напряжение на дуге, В

Скорость подачи электрода, м/ч э

19-20

21-22

170

24-26

280

360

26-28

Напряжение на дуге, В

Скорость подачи электрода, м/ч

224

165

Неустойчивое возбуждение с периодическими короткими замыканиями

196

160

Возбуждение стабильное без коротких зампсаний

170

34!

140

145

112

135 шается незначительно, а напряжение на дуге заметно возрастает.

Пример осуществления способа.

Производили сварку плоских образцов иэ малоуглеродистой стали проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм.в углекислом газе. Использовали источ90-100

130-140

170-180

230-250

Г

В качестве оптимального выбрали режим: Ig 180 А, Чэ 280 м/ч, U 25 В, который соответствует точке пересечения ВАХ дуги,с ВАХ источника в точке перехода от крутоник питания ВДГ-30IV с пологопадающей ВАХ и ВД-306 с крутопадающей

ВАХ, включенные последовательно друг с другом. э Для проволоки диаметром 1,2 мм струйный перенос металла достигается на следующих режимах (табл. 1).

Э падающего участка ВАХ источника к пологопадающему. Дугу возбуждали на крутопадающем участке ВАХ источника при следующих значениях скорости подачи электрода (табл. 2).

;Таблица 2

Ток дуги, Качество сварки

Возбуждение нор-, мальное, повышенное разбрызгивание, крупнокапельный перенос

1164019

Таблица 5

Качество сварки

Фиг. я

Частота модуляции, Гц

Использование изобретения позволяет снизить разбрызгивание металла на 20-30X по сравнению со сваркой

Короткие замыкания, разбрызгивание

Сгабипьное горение, струйный перенос

Наблюдается периодическое нарушение процесса из-за воздействия внешних возмущений реаима плавящимся злектродом от источника с пологопадающей ВАХ, увеличить производительность наплавки металла.

1164019

u,д

Уи

Og иу

Фиъ

Р

Vg

oj

Составитель А.Пастухов

Редактор Н.Горват Техред Ж.Кастелевчч Корректор В.Синицкая

Заказ 4133/11 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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