Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне

 

Изобретение относится к исследованиям процессов движения металла в сварочной ванне и образования дефектов шва. Цель изобретения - выявление влияния смещения сварочного источника на направление движения жидкого металла и образоЁание дефектов шва. В образце изготавливают углубление , имитирующее форму стенок реальной сварочной ванны, с обратной стороны образца сверлят глухое от; - верстке, располагая его вершину в Зоне имитатора, помещают в отверстие порошок вольфрама и заглушают отверстие пробкой. Сварочный источник располагают асимметрично относительно стенок имитатора, а затем выполняют сварку одиночным импульсом энергии. Производят рентгеновское просвечивание образца, и по частицам вольфрама на рентгеновском снимке определяют направление движения жидкого металла в сварочной ванне. Использование способа позволяет выявить траекторию, движения металла в сварочной ванне и условия образования дефектов шва. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. а С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

+SU 1323286 ф(р, r

1 ф Ю

ty j

° ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоесном свидете ьствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4013631/25-27 (22) 29.01.86 (46) 15.07.87. Бюл. У 26 (72) К.Е. Пономарев (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1269940, кл. В 23 К 9/16, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В СВАРОЧНОЙ

ВАННЕ (57) Изобретение относится к исследованиям процессов движения металла, в .сварочной ванне и образования дефектов шва. Цель изобретения — выявление влияния смещения сварочного источника на направление движения жидкого металла и образование дефектов . шва. В образце изготавливают углубле(5g 4 В 23 К 9/16 G 01 Р 13/02 ние, имитирующее форму стенок реальной сварочной ванны, с обратной стороны образца сверлят глухое от верстие, располагая его вершину в зоне имитатора, помещают в отверстие порошок вольфрама и заглушают отверстие пробкой. Сварочный источник располагают асимметрично относительно стенок имитатора, а затем выполняют сварку одиночным импульсом энергии.

Производят рентгеновское просвечивание образца, и по частицам вольфрама на рентгеновском снимке определяют направление движения жидкого металла в сварочной ванне. Использование способа позволяет выявить траекторию движения металла в сварочной ванне и условия образования дефектов шва.

1 s.ï. ф-лы, 3 ил.

С:

13232

Изобретение относится к исследованиям процессов движения металла в сварочной ванне и образования дефектов формы шва.

Цель изобретения — выявление влия5 ния смещения сварочного источника на направление движения жидкого металла и образование дефектов шва.

На фиг. 1 схематически изображен образец с имитатором сварочной ванны 10 и установленным над ним сварочным электродом, вид в плане; на фиг. 2— сечение образца по оси симметрии имитатора сварочной ванны; на фиг. 3— зависимость кинетичности жидкого металла от относительного положения электрода на передней стенке фронта плавления.

Способ осуществляют следующим образом. 20

На образце l выполняют углубление 2, имитирующее форму стенок реальной сварочной ванны (фиг. 1 и 2), например, путем выключения сварочно го источника в момент паузы между 25 импульсами. С обратной стороны образца просверливают отверстие 3, располагая его вершину в непосредственной близости к поверхности 4 фронта плавления, внутрь отверстия помещают воль-30 фрамовый порошок 5, отверстие 3 заглушают пробкой 6. Электрод 7 устанавливают, располагая его рабочую часть на расстоянии А (фиг.l) от .границы переднего края сварочной ван- 35 ны, расстоянии В от оси имитатора и расстоянии С от лицевой поверхности образца. Затем на имитатор сварочной ванны 2 воздействуют одиночным импульсом сварочной дуги, горящей с 40 неплавящегося электрода 7.

Образец подвергают рентгеновскому просвечиванию и по расположению вольфрамовых частиц в закристаллизовавшемся металле судят о движении жидкого 45 металла в сварочной ванне.

Изменяя расстояния А и В, определяют влияние асимметричного расположения источника сварочной энергии на движение металла в сварочной ванне.

Из зависимости 1, /R-А/R (фиг.3) следует, что кинетичность, определяемая отношением длины струи жидкого металла

l и Радиуса фронта плавления имита-55 тора сварочной ванны R существенно зависит от относительного положения

° электрода. Максимум кинематичности струи достигается при АИ=0,5. С уве86 2 личением кинетичности движенрч жидкого металла увеличивается вероятность образования дефектов. Из зависимости на фиг. 3 можно определить условия сварки с таким расположением электрода, которые обеспечивают снижение образования дефектов.

Пример., Производят сварку образцов иэ титанового сплава толщиной 6 мм. Режим сварки следующий: электрод диаметром 4 мм с углом заточки.45, время импульса 0,24 с, ток импульса 320 А, ток дежурной дуги

20 А, длина дуги 1,7 мм, время паузы

0,12 с, скорость сварки 20 м/ч.

Имитатор изготавливают путем выключения сварочного источника во время

/ паузы между импульсами.

Со стороны корня шва в образцах на осевой плоскости сварочной ванны сверлят отверстия, располагая их вершину в непосредственной близости к поверхности фронта ппавления сварочной ванны в точке, лежащей на расстоянии 2 мм от переднего края фронта плавления. Засыпав в отверстия порошок вольфрама, отверстия заглушают пробкой. Выставляя над имитатором сварочной ванны вольфрамовый электрод соответственно со значениями .

В=О; C=l,7 мм и изменяющимися от образца к образцу значениями А, вплоть до отрицательных, соответствующих расположению электрода впереди сварочной ванны, воздействуют одиночным им« пульсом сварочной дуги. После выявления в имитаторах. сварочных ванн струй было обнаружено, что длина их различна.

Результирующая зависимость кинетичности струй от положения сварочного источника относительно переднего фронта плавления (фиг. 3) имеет практическое и теоретическое значения, поскольку может быть использована для определения оптимальных условий сварки и предупреждения образования дефектов шва.

Использование предлагаемого изоб- . ретения позволяет повысить качество сварных соединений и получить экономический эффект.

Формула и э о б р е т е н и я

1. Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне преимущественно при импульсной сварке, при котором в образ132 це высверливают глухое отверстие, размещают в нем порошок вольфрама, заглушают отверстие пробкой, произво= дят сварку образца и при прохождении фронта плавления над отверстием выключают сварочный источник, выявляют расположение вольфрамовых частиц в закристаллизовавшемся металле и по их расположению определяют направление движения жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью выявления смещения сварочного источника на направление движения жидкого металла и образова3286 4 ние дефектов шва, в образце вначале выполняют углубление, имитирующее форму стенок реальной сварочной ванны, отверстие с порошком вольфрама

5 выполняют симметрично стенкам углубления, сварочный источник располагают неподвижно и асимметрично стенкам углубления, а сверху воздействуют одиночным импульсом энергии.

1ð 2. Спасоб по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения изготовления углубления в образце, углубление образуют одиночным импульсом энергии.

)323286

0 -РРХ 4Х 07J

puz 7 лр 4zJ

Составитель Г, Тютченкова

Редактор Э. Слиган Техред И.Попович Корректор С. Шекмар

Заказ 2907/15 Тираж 975 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4