Способ контроля процесса дуговой сварки внахлестку разнородных металлов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

15й 4 В К 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3729810/25-27 (22) 26.04.84 (46) 15.03.86. Бюл. Ф 10 (72) А.А.Осокин и В.И.Бакенов (53) 621.791.75(088.8) (56) Сварка разнородных металлов и сплавов. M.: Мапйностроение, 1984, с. 239. (54) (57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА

ДУГОВОЙ СВАРКИ ВНАХЛЕСТКУ РАЗНОРОДНИХ

МЕТАЛЛОВ, при котором осуществляют контроль объема сварочной ванны, отличающийся тем, что, с целью повьинения точности опреде„SU„„1217604 А ления объема сварочной ванны, объем сварочной ванны определяют по величине наплыва легкоплавкого металла на торец тугоплавкого.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что величину наплыва определяют по высоте расплавленного легкоплавкого металла в плоскости торца.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что величину наплыва определяют по расстоянию от торца до границы расплава легкоплавкого металла в направлении, перпендикулярном торцу.

1217604 2

Изобретение относится к дуговой сварке разнородных металлов неплавяФ щимся электродом в среде инертного газа и .может быть применено в машиностроении при изготовлении сварных конструкций из металлов с различной температурой плавления, таких как сталь и алюминий, титан и алюминий, их сплавы.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений путем повышения точности определения объема сварочной ванны при изменяющемся тепловом контакте между свариваемыми кромками вдоль линии соединения.

На фиг. 1 показана схема сварки внахлестку разнородных металлов 1 и 2 с образованием жидкого металла 3 на тугоплавком металле 1 под сварочным электродом 4 и сварочной ванны 5 с наплывом 6 на торец кромки тугоплавкого металла 1.

На фиг. 2 — экспериментально полученные зависимости объема Ч сварочной ванны 5 от расстояния Ь (от торца кромки тугоплавкого металла до границы расплава легкоплавкого металла) и высоты h наплыва 6 при сварке стали с алюминием с применением флюса для растекаемости легкоплавкого металла 2. Зависимости 7 получены для соединения алюминия толщиной 2,0 мм со сталью толщиной

1,5 мм с величиной -нахлестки кромок

14 мм. Зависимости 8 получены при тех же условиях, только при толщине алюминия 4 мм.

Полученные зависимости отражают объективную закономерность изменения объема сварочной ванны при сварке внахлестку разнородных металлов от параметров наплыва Б и g .,Законо1 мерность зависимостей не изменяется от тепловложения, теплового контакта, условий сборки, закрепления и размеров кромок.

Наплыв 6 хорошо виден со стороны е сварочного электрода 4 и с достаточно высокой точностью могут быть определены параметры 4 и 1 наплыва.

Например, параметр b может быть визуально определен по меткам, нанесенным перед сваркой на металл 2 с точностью 0,5 мм (10 ). Такой метод использован при экспериментальном осуществлении предлагаемого способа. Параметр Ь может быть определен с более высокой точностью с

40,величину смещения электрода относи45

5

30 помощью микроскопа с измерительной шкалой, например, типа MIIS-2, который жестко связан со сварочной горелкой и ориентирован на область наплыва. При этом точность определения параметра составляет 0 1 мм (2 ). С такой же точностью этот параметр может определяться посредством промышленной телевизионной установки с метками на мониторе.

Параметр h наплыва можно определять с помощью контактного датчика.

Точность определения объема сварочной ванны однозначно определяется точностью замера параметров Ь или наплыва: 10 — с помощью меток; 2 с помощью микроскопа или ПТУ, что значительно выше, чем по известному способу по крайней мере в 3-4 раза.

Таким образом, наиболее простой схемой осуществления предлагаемого способа является контроль процесса сварки по объему сварочной ванны, который определяется измерением параметра b наплыва. Наиболее просто это измерениепроизводить визуально по меткам или с помощью измерительного микроскопа. Точность измерения может достигать 2, что является весьма высокой точностью.

При изменении величины наплыва в процессе сварки, которое может быть обнаружено визуально по меткам или посредством микроскопа, и которое указывает на пропорциональное изменение объема сварочной ванны, производят регулирование тепловложения в свариваемые кромки или изменяют тельно торца кромок. При этом тепловложение изменяют обратно пропорционально, а величину смещения прямо пропорционально величине наплыва, например, величине параметра b

Регулирование тЕпловложения производят следующим образом: при увеличении наплыва (увеличение параметра

0 ) уменьшают тепловложение эа счет увеличения длины дуги или скорости сварки и уменьшения силы сварочного тока. При уменьшении наплыва поступают наоборот. Таким образом, поддерживают величину наплыва в заданных пределах.

Высокая точность контроля объема сварочной ванны позволяет улучшить

1217604

Составитель Г. Тютченкова

Редактор Ю. Середа Техред О.Неце Корректор С. Черни

Заказ 1039/17 Тираж 1000 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 процесс контроля за формированием сварного соединении v обеспечить стабильность формирования сварного шва, повысить надежность соединения деталей и узлов, существенно снизить брак.

3а счет высокой точности контроля процесса сварки можно уменьшить величину нахлестки кромок по сравнению со способом сварки с известным методом контроля и тем самым уменьшить расход дорогостоящих металлов.