Способ дуговой сварки неплавящимся электродом
СОВХОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСНУГ>ЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕИТ СССР)
ОБЛАДАНИЕ БЗОБРЕТЕББ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц з жгв/г (22) 05Л 0.84
Й6) 30.31.93 Бюв. На 13-44 (72) Бударов ВА.; Корнеев ЮН; Ан<лсимов В.В. (54) СПИСОК .ПУ1 GBQA CQAPKI4 ЯЕЛЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕГГРСДОМ
1 К, ) Изобретение относится к области сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов и может найти применение в судостроении, авиаракетостроении, электромашиностроении и других областях промышленности.
Целью изобретения является повышеwe качества сварного соединения путем исключения попадания вольфрама в сварной шов.
На фиг.1 показана зависимость интенсивности свечения спектральной линии легирующей добавки электрода в дуге М> от времени t, на фиг,2 — зависимость интенсивности свечения спектральной линии легирующей добавки Мэ от процентного содержания азота (N) в составе защитного газа (защитный газ.аргон).
Способ осуществляется следующим образом, При горении дуги между изделием и электродом последний нагревается. Для обеспечения длительного горения дуги без разрушения электрода необходима его высокая стойкость, которая зависит от количества легирующей добавки в электроде. Б процессе сварки легирующая добавка истекает из электрода и попадает в дугу, что приводит к увеличению интенслвнасти спектральной линии легирующей добавки вольфрамового электрода (кривая 1 фиг,1). достигающей в зоне 2 максимального значения M „,„,.При этом происходит обеднение электрода добавкой, причем кончик электрода обедняется остаточно быстро, и диффузия добавки с верхних слоев электрода не может восполнить ее потерь у конца.
В результате. конец электрода через определенное время полностью обедняется добавкой и оплавляется. Процесс обеднения электрода легирующей добавкой приводит к уменьшению интенсивности спектральной линии ее (кривая 3 фиг,1).
Чтобы не произошло оплавления конца электрода, необходимо в процессе сварки предотвращать диффузию легирующей добавки или замедлять ее. Поэтому процесс обеднения кончика электрода задерживают внешним воздействием в течение времени, необходимого для восполнения потерь путем диффузии добавки из верхних слоев электрода, Для этого по истечении времени то горения дуги, когда интенсивность Мо> спектральной линии легирующей добавки электрода снизилась на ЗО-БО7 (точка 4 фиг.1), от интенсивности M CI„„,,„„, подают кратковременно азот (в течение времени tet) в защитный газ. В результате взаимодействия азата и раскаленного электрода происходит азатиравание электрода, которое сни>кает выход добавки из электрода, о чем свидетельствует практически неизменяющаяся кривая 5 интенсивности спектральной линии добавки. ПО истечении времени
Тр" выход легирующей добавки из электрода увеличивается (кривая 6) и в точке 7
ПО ИСТЕЧЕНИИ ВРЕМЕНИ Тт р ОПЯТЬ ПОДавт ИМпульс азота в зашитный газ в течение вре"О мени trI. Этот процесс повторяется в течение всего времени сварки.
Как показали эксперименты, спад интенсивности свечения спектральной линии легиру ащей добавки на величину, меньшую
15 30,4, обусловлен исключительна поверхностным обеднением электродной поверхности и не свчзан с Обеднением внутренней . части конца злектрада, Спад интенсивности свечения спектральной линии легирующей
20 добавки более чем ка БОЯ соответствует такому процегпу Обеднения кончика электрода, чта попытки увеличить после этого рабатасп зсабнасть электрода малоэффективны, Эксперимен гальна также установлено, чта при соотношении азата 8 составе защитнага газа мен"e 50 или более 70;4 приводит к резкому увеличени а свечения спектральнай ликии легир/toit ей добавки, а саатвет
ЗО ствениа, и уме п шениз времени работы эг ектрада. Этот факт иллюстрируют кривые
О и 9 (см.фиг.2).
Увеличен;rà стойкости электрода при испальзава, -;ии предложенного способа 5 Обьяснлется следу а:„им, Воздействие на ра":îãðåòûé злектрад импульсам подачи азата привад тг ". Образавани.а азатираванного пакрьгтия, чта уменьшает выход легирующей добавки лз электрада, т,е.
40 скорость абеднакия кончика электрада даОООкай снижаетстt, чта ведат к балее длительнаЙ рабагаспасабнасти электрода при дакнь!х режимах сварки, Величина времени импульса LN -.е должна превышать величины
46 времени максимзльнай абсорбции азота в азине. Эта Ограничение обусловлено необходимостью IIà допустить азатиравания шва, Через время ip (см,фиг.1) азотираванное
M покрытие начинает разрушаться, чта вызывает более интенсивный выход легирующей добавки из электрода, а соответственно, и интенсивность свече гия спектральной линии лвгирующей добавки. Через время т р интенсивнасть свечения спектральной линии легиру ащей дабаьки достигает уровня ее интенсивиасти в момент после подачи импульса азата, Эта время соответствует времени полно".î разрушения азатираванного покрытия, и в этот момент падается
1262831 процессе сварки регистрируют интенсив3, ность спектральной линии легирующей до бавки электрода, а азот подают в момент уменьшения интенсивности спектральной линии легирующей добавки до величины. составляющей 30- 50), максимальной инg0 тенсивности в начале процесса сварки, в количестве 50 - 70 от расхода инертного газа в течение времени, не превышающего время максимальной абсорбции азота в жидкой ванне. новый импульс азота продолжительностью tg, Пример. Испытания способа происходили на макете, у которого в качестве источника тока испольэовали источник
ТИР-300. Дугу зажигали на охлаждаемой медной пластинке. Для выделения спектральной линии использовали монахроматар
МДР-23, регистрировали изменение интенсивности свечения спектральной линии легирующей добавки фотоэлектрическим преобразователем ФЭП-4. В качестве электродов использовали лантанированные вольфрамовые прутки ЯЗ. Я4 мм. Зажигание дуги производилось при токе 200 A u расходе защитного газа 90 л/ч (защитный газ — аргон), Измерение расхода газа. вели по ротаметру. После зажигания дуги электрический сигнал ФЗП-4. соответствующий яркости светимости спектральной линии легирующей добавки, за 10 с горения возрос до максимального значения, равного 4,17 В, после чего начал уменьшаться, Через 2 мин
65 с его значение приняло величину 2,7 В, и в защитный газ подали импульс азота 60 от всей величины расхода защитного газа.
В результате действия импульса интенсивность свечения спектральной линии снизилась, и соответствующий ей электрический сигнал уменьшился до 0,85 В, через 5 с импульс убрали, Новое значение сигнала
Формула изобретения
COOCO5 0BON CBAPKM ЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ в среде инертного газа, при котором в качестве неплавящегося электрода используют легированный вольфрам, на который осуществляют импульсную подачу азота, отли:чающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем исключения попадания вольфрама 8 шов, в
30 оказалось равным 2,1 В, Это говориг о том, что выход легирующей добавки уменьшился. Через 5 мин электрический сигнал снова начала увеличиваться, что послужило сигналом о разрушении азотной пленки, а еще через.1 мин его величина достигла значения
2,1 B. В этот момент подали импульс азота в количестве 60 от расхода защитного газа длительностью 5 с, После импульса величина сигнала приняла значение 1,8 В. Через 8 мин величина сигнала приняла значение 1,8
В, в это время падали новый 60 -ный импульс. Всего эа время сварки подали 8 импульсов, При подаче импульсов время горения электрода до оплавления кончика составило 1459 мин. Электрод, горевший при аналогичных условиях, но беэ подачи импульсов азота, сплавился эа 1 ч 17 мин.
Следовательно, импульсные добавки азота увеличивают срок службы электродов в 1,5 раза.
Использование предложенного способа дуговой сварки дает возможность увеличивать время работоспособности электрода непосредственно в процессе сварки, при этом качество сварного соединения повышается. (56) Авторское свидетельство СССР
4 1218576, кл. Б 23 Ii 9/16. 15.03,84.
Авторское свидетельство СССР
M 518894. кл. В 23 К 9/16, 1975, Составитель Г.Тютченкова
Техред M.Moðãåíòàë Корректор O.Кравцова
Редактор M.Ëåíèна
Заказ 3332
Тираж Подписное
НПО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Рауяская наб., 1/5
Пр )11. ã -цс гве» но 11да ельский комбина1 "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101
