Способ определения работоспособности вольфрамового электрода с легирующими добавками

 

н - 00 ел ON

СОЮЗ СОВЕТСКИМ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ .ВЩОМСТВО СССР (ГОСНАТИП СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3709990/27 (22) 1593.84 (46) 303 193 Бюа Йв 43И

P2) букаров ВА; Анисимов В.В„Агеев СА; Ищенко

Ю.С. Корнеев Ю;Н; Демичев 8.Й.. (1S) ßSÖ (11) 121857б А1 (51) 5 ВЗЗКУ 167 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОЛЬФРАМОВОГО ЭЛЕКТРОДА С

ЛЕГИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ (56

1218576

Изобретение относится к области дуговой сварки неплавящимся электродом в среде .защитных газов, преимущественно постоянным током прямой поверхности, и может найти применение в авиационной, энергетической, судостроительной, химической- отраслях машиностроения, Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет исключения попадания вольфрамовых ® вкюочений B металл шва путем точного определения начального момента критического износа электрода.

На фигЛ показана блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг.2-4 — 1б кривые изменения интенсивности излуче. ния спектральной линии легирующей добавки материала. электрода от момента, возбуждения дуги до момента появления

"короны", 20

Способ осуществляют следующим об разом. .Между иэделием 1 и. неплавящимся электродом 2, выполненным из вольфрама с легHpfe eé pQ688KGA, возбуждают дугу 3, питаемую От источника 4 постоянного тока. . Б рабочую часть б электродов 2, находящуюся непосредственно над опорным (катодным) пятном 6 дуги 3, направляют объектив 7, связанный с монохрометором 8, После 30 возбуждения дуги 3 начинают процес" сварки, При этом электрод 2 нагревается, в разули ате чего испаряется его легируащал добавка, интенсивность излучения

: спектральной линии которой фиксируют 35

Обьективом 7. монохромат@ра 8, Эту интен- . сивность излучения усиливаютусилителем

9 и подают в индикаторное устройство 10, где наблюдают характер изменения интенсивности излучения спектральной ли- 40 . нии легиру|ощей добавки материала электрода:2.

При длительном горении дуги 3 кривая, интенсивности излучения спектральной линии легирующей добавки снижается от @5 максимального значения. 1 „„„до установившегося значения l (фиг.2-4). Помере . горения дуги 3 легирующая добавка диф-. фундирует из внутренних слоев электрода 2

: него поверхности рабочей части 5, При под- 5О хода к поверхности легирующая добавка взрывоподобным образом поступает в дугу

3, что приводит к появлению всплесков 11 на кривой интенсивности излучения спект- ральной линии легирующей добавки. Выход . легирующей добавки из внутренних слоев электрода к его рабочей части б приводит к началу образования "короны", а следовательно; к разрушению электрода 2. Поэтому появление по крайней мере двух импульсов (всплесков 11) интенсивности излучения свидетельствует о том, что начался процесс интенсивного выхода легирующей добавки из внутренних слоев электрода 2 к его рабочей части 5 и поэтому процесс сварки прекращают и заменяют электрод 2.

Процесс разрушения электрода 2 происходит при стабильных параметрах режима, в частности при хорошей защите зоны дуги инертным газом, При нарушении защиты электрода 2 последней Окисляатся, О чем свидетельствует резкое увеличение интенсивности излучения II (фиг.3) спектральной линии легирующей добавки, связанное, очевидно, с Облегчением аа выхода на по-, верхность рабочей части 5, Такое окисление электрода 2 приводит к его разрушешно, поэтому при появлении сигнала,! и 1, прекраща от процесс сварки и праиэаодят смену электрода 2, В процессе горения дуги 3 происходит обеднение рабочей зоны 5 электрода 2, т,е. выгорание лагирующей добавки. Обеднениа Сначала идат с поверхности и н процесСе сварки легиру ащиа добавки из внутренних слоев электрода 2 поступа от к

Его павархности рабочей зоны 5, ВОльфрамовый электрод 2 обладает достаточной счОЙкость!О дО Гах Нор, пока на и рви зойдат

Обеднение всеГО ого сачанил. Было установIIeHo, что при уста; оаившемсл режиме сварки такое Обеднение наступает пО истечении врамани t, равнОГО (8 — 10):, Гда;о — время спада интансивнбсти wll /ÌÎíèÿ спакт" ральной линии лагиру Ощай ДОбавки матариала электрода с аа максимального значения,,ÿ„àë,- до !, >з -= (0,6-0,8) х! „а„4,„С.

Обеднение вольфрама привОдит к аго разрушени а, ПОэтОму процесс сварки прекращают и производят аману элактрада, При времени т1 > 10Ь вероятность попадания вольфрама в ма алл шва резко возрастает, позтОму наобходимО сманить электрод, не

ДожиДаЯсь этОГО момента, ПраДал ПО интенсивности lIa> выбран исхОДЯ иэ ТОГО, что В этом интервала изменения интенсивности надежно фиксиоуатсл время ае спада.

Примеры Осуществления способа.

f1 р и м е р 1, Способ дуговой сварки неплавлщимсЯ злактрОДОм был Осуществлвн придистанционной сварке торцовых соединений труб Я160 х 10 мм из стали марки

12 х 18Н107 на автомата СА-374, На сварочной головке крепили сватовод, направленный на сварочную дугу таким образом, чтобы при сварке в поле зрения Оптической системы попадал электрод, Противоположный конец световода направляли на прием1218576 ник излучения .через интерференционный светофильтр с максимумом пропускания нв о длине волны 3988 А и полосой пропускао ния 20.А . Получаемый сигнал с приемника излучения, в качестве которого применяли . фотоэлектронный умножитель ФЭУ-35А, подавали на осциллограф К-115, íà осциллографе наблюдали сигнал величиной 30 мкА, и после времейи, равного 10 мин, сигнал плавно спадал до постоянного значения, равного.11 мкА. Через некоторое время (примерно 1 ч 25 мин после начала сварки) сигнал начал скачкообразно увеличиваться (e форме кратковременных, порядка 4 с, импульсов). Сварка была остановлена, и электрод перезатачивали, после чего возобновляли процесс сварки, При макроскопическом исследовании шва вольфрамовых включений в нем не обнаружено. В случае сварки без перезаточки вольфрамоного электрода после появления импульсов (скачков интенсивности излучения легирующей добавки) происходило разрушение конФормула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОто:СПОСОБНОСТИ ВОЛЬФРАМОВОГО

ЭЛЕКТРОДА С ЛЕГИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ, при котором об износе электрода судят по изменению интенсивности cAeK7", рального излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, время работы электрода до его критического износа устанавливают равным 4p = (8 - 10) tQ, ца электрода и попадание его в сварной

Пример 2. 8 процессе сварки тех же соединений наводили оптическую систему

5 на дугу, В этом случае максимальный сигнал на осциллографе составлял 30 мкА в тече-. ние 12 мин сигнал уменьшался до величины

21 мкА. Перезаточку электрода производили через время, равное 1 ч 26 мин (критиче10 ское время работы электрода) после чего он разрушается, Результаты, полученные в этом варианте, были аналогичны предыдущим.

Использование предложенного спосо15 ба позволяет точно фиксировать момент разрушения электрода ао время сварки и исключить попадания в шов фольфрамовых включений, а также поддерживать стабильно процесс сварки, что повышает качество

20 сварных соединений за счет снижения процента брака на 15-20;4. (56) Сварка в среде защитных и активных газов УДНТП им.Ф.Э.Дзержинского, сборник 2, 1966, с.46-48.

25 где бакр - время работы электрода до критического износа, с; то - время спада максимальной интенсивности л гирующей

30 добавки материала электрода до величины

0,6 - 0,8 максимальной интенсивности при установившемся процессе сварки, с, а в случае резкого увеличения интенсивности

35 спектральной линии в установившемся режиме считают электрод неработоспособ-. ным, 1218576

Фе

Х®. 4%и4

Составитель Г.Тютченкова

Редактор М;васильева . Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3332

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101