Способ двухдуговой сварки

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при производстве электросварных труб. Цель изобретения - увеличение производительности и повышение качества сварки. В процессе двухдуговой сварки первой дугой проплавляют свариваемое соединение на требуемую глубину. Второй дугой, помещенной в квадрупольное магнитное поле, переплавляют наружный слой сварного шва. В квадрупольном магнитном поле силовые линии его составляющих, перпендикулярные оси шва, направлены против часовой стрелки при горении дуги на прямой полярности и в противоположном направлении при горении дуги на обратной полярности. Объемные электромагнитные силы в жидком металле сварочной ванны направлены по скорости сварки к дну и боковым стенкам сварочной ванны. Это обеспечивает получение сварного шва с Т-образным проплавлением, в тонком слое переплавленной поверхности кристаллы растут перпендикулярно поверхности свариваемой трубы, что обеспечивает повышенную коррозионную стойкость при работе в агрессивных средах. 5 ил. о S (Л

„„Я0„„1442345 А 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 23 К 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4012693/31-27 (22) 13.12.85 (46) 07.12.88. Бюл. № 45 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана и Московский трубный завод (72) А. М. Рыбачук, Г. Г. Чернышов, Э. А. Гладков, А. В. Сас, Ю. Н. Бобылев, Е. М. Кричевский, Ю. П. Мягков, В . Н. Львов, В. П. Орлов и В..Ф. Евдокимов (53) 621.791.75(088.8) (56) Чернышев Г. Г. Разработка и исследование методов управления формированием шва для повышения производительности качества процесса дуговой сварки. — Труды

МВТУ им. Н. Э Баумана. 1980, № 337, с. 89 — 95.

Заявка Японии № 56 †311, кл. В 23 К 9/00, 1981.

Заявка Японии № 53 †92, кл. В 23 К 9/08, 1978. (54) СПОСОБ ДВУХДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при производстве электросварных труб. Цель изобретения — увеличение производительности и повышение качества сварки. В процессе двухдуговой сварки первой дугой проплавляют свариваемое соединение на требуемую глубину. Второй дугой, помещенной в квадрупольное магнитное поле, переплавляют наружный слой сварного шва. В квадрупольном магнитном поле силовые линии его составляющих, перпендикулярные оси шва, направлены против часовой стрелки при горении дуги на прямой полярности и в противоположном направлении при горении дуги на обратной полярности. Объемные электромагнитные силы в жидком металле сварочной ванны направлены по скорости сварки к дну и боковым стенкам сварочной ванны. Это обеспечивает получение сварного шва с Т-образным проплавлением, в тонком слое переплавленной поверхности кристаллы растут перпендикулярно поверхности свариваемой трубы, что обеспечивает повышенную коррозионную стойкость при работе в агрессивных средах. 5 ил.

1442345

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при производстве электросварных труб.

Цель изобретения — увеличение производительности и повышение качества сварки.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа; на фиг. 2 — расположение полюсов магнитной системы при сварке на постоянном токе прямой полярности; на фиг. 3— расположение полюсов магнитной системы, а также электромагнитных сил, возникающих 10 в сварочной ванне; на фиг. 4 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение Б- — Б на фиг. 1.

Способ двухдуговой сварки состоит в том, что первой дугой проплавляют свариваемое соединение на требуемую глубину, а второй дугой, помещенной в квадрупольное магнитное поле, переплавляют наружный слой сварного шва. В квадрупольном магнитном поле силовые линии его составляющих, перпендикулярные оси шва, направлены про- 20 тив часовой стрелки при горении второй дуги на прямой полярности, и в противоположную сторону — при горении дуги на обратной полярности.

В сварочной ванне создаются электро- 25 магнитные силы в трех направлениях, способствующих ликвидации дефектов: тормозящие силы F>yp, придавливаюшие силы

Fjx y и силы Р,„, сдвигаюшие жидкий металл к боковым стенкам сварочной ванны (фиг. 3) . Кроме того, окружающее дугу 30 магнитное поле растягивает дугу поперек шва, что способствует получению проплавления небольшой глубины.

На фиг. 2 и 3 показано расположение полюсов магнитной системы при сварке постоянным током прямой полярности. Способ З можно применять при сварке током любой полярности и переменным током, при сварке неплавящимися и плавящимися электродами

В предложенном способе четырехполюсное магнитное поле применяется для полу- 40 чения качественной наружной поверхности при переплаве дугой с неполным проплавлением. Образующиеся после первой дуги поверхностные дефекты ликвидируют второй дугой за счет того, что создают объемные электромагнитные силы в жидком металле сварочной ванны такого направления, что составляющие векторы этих сил направлены по скорости сварки к дну и боковым стенкам сварочной ванны. В результате применения такого решения удается получить сварной шов нового качества — Т-образный с полным проплавлением и с тонким слоем переплавлен ной поверхности, в котором кристаллы растут перпендикулярно поверхности трубы. Такие сварные швы обладают повышенной коррозионной стойкостью при ра- 55 боте в агрессивных средах, для чего и предназначены трубы из нержавеющих сталей.

Применение такой технологии позволяет увеличить производительность процесса сварки в несколько раз, так как критическая скорость сварки, при которой образуются поверхностные дефекты, в несколько раз меньше предельной скорости, при которой осуществляется полный проплав данной толщины.

Предварительные испытания способа на трубосварочном стане при сварке продольных швов труб из стали X18HlOT диаметром 38 мм с толщиной стенки 1,5 мм дали следующие результаты.

Максимальная скорость однодуговой сварки по заводской технологии, при которой еще не образовывались подрезы, "оставляла 2,8 м/мин при сварочном токе 360А.

При одяодуговой сварке со скоростью

4 м/мин и сварочном токе 540 А образовывались подрезы глубиной 0,4 — 0,6 мм. Наблюдались также волнистость и чешуйчатость шва.

При двухдуговой сварке после переплава второй дугой первичных подрезов из-за большой кинетичности потока металла ванны образовывались подрезы глубиной 0,3—

0,5 мм (вторичные подрезы) .

При двухдуговой сварке с применением четырехпо IIocHQH магнитной системы через катушки магнитной системы пропускали ток

1,2 А. При взаимодействии магнитного поля системы с током второй дуги в 200 А создавали в жидком металле сварочной ванны второй дуги объемные электромагнитные силы, направленные по скорости сварки ко дну и боковым стенкам сварочной ванны и тем самым ликвидировали дефекты после первой дуги (ток первой дуги был 540 А, а скорость сварки 4 м/мин), вторичные дефекты при этом не образовывались.

Проводили сварку пластин толщиной

1,5 мм из стали 12Х18Н10Т на скорости

8,5 м/мин, при этом ток первой дуги составлял 980 А, ток второй дуги 430 А, ток в катушках магнитной системы 2,5 А. Предложенный способ обеспечивает принципиальную возможность увеличения скорости сварки примерно в 10 раз.

В предварительных экспериментах дальнейшее увеличение скорости ограничено используемой технологией сварки первой дугой. Возможности второй дуги с магнитной системой были использованы лишь на 10 /о.

При дальнейшей отработке технологии сварки первой дугой ожидается значительно большее увеличение скорости сварки труб.

Формула изобретения

Способ двухдуговой сварки, при котором первой дугой проплавляют свариваемое соединение на требуемую глубину, а второй переплавляют наружный слой сварного шва, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения качества

1442345 сварки, вторую дугу помещают в квадрупольное магнитное поле, причем силовые линии составляющих квадрупольного магнитного поля, перпендикулярные оси шва, на4 правлены против часовой стрелки при горении дуги на прямой полярности, и в противоположном направлении при горении дуги на обратной полярности.

6 -б

Составитель Г. Квартальнова

Редакто р В. Данко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 6342/13 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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