Способ односторонней двухдуговой сварки неплавящимися электродами

 

Изобретение относится к автоматической сварке преимущественно негшавящимися электродами с присадочной проволокой и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности. Цель изобретения - улучшение формирования корня шва при однопроходной сварке на весу и исключение прожогов, непроваров и каплевидного проплава. .Неплавящиеся электроды 1 и 2 располагают один от другого на расстоянии L сГ(1 + + Ч) -(и, - и,), где I, и I/- сварочный ток соответственно на первой - ОАМИ маечьзоня су и я т ай и второй дугах, U, и U, - напряжение на первой и второй дугах; толщина свариваемого металла. Одну из проволок 3 подают в головную часть сварочной ванны 4 впереди расположенной дуги, а вторую проволоку 5 подают в хвостовую часть 6 сварочной ванны позади расположенной дуги В процессе сварки электроду 1. сообщают осевое колебание с частотой f 1,/сГ(1/с) и амплитудой и,, где d, - диаметр электрода 1. Подключение электродов 1, 2 к общему источнику питания 7 производят согласно схеме. При этом осевое колебание электрода 1 осуществляют с помощью программного устройства , а колебания электрода 2 и проволоки 5 - от второго дополнительного устройства. Вьщерживание расстояния между электродами обеспечивает исключение фазовых превращений и появление трещин в корне шва. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. - - t ч . - с fS О) N0 ;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<51! 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4169114/25-2 7 (22) 29. 12.86 (46) 07 01.89. Бк>л. К 1 (72) М.H.Îìëðîâ, В.Г.Нетисов и Л.А.Киселев (53) 621.79 1.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

1 351653, кл. В 23 К 9/00, 1971. (54) СПОСОБ ОДНОСТОРОННЕЙ ДВУХДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯ!!!ИМИСЯ ЭЛЕКТРОДА!Я (57) Изобретение относится к автоматической сварке преимущественно неплавящимися электродами с присадочной проволокой и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности. Цель изобретения — улучшение формирования корня шва при однопроходной сварке на весу и исключение прожогов, непроваров и кяплевидного проплава. Неплавящиеся электроды 1 и 2 располагают один от другого на расстоянии L = d(I, +

+ I ) (U, — U,), где 1 „и I < — сварочный ток соответственно на первой

„„SU„„ I 449274 A 1 и второй дугах; U< и U> — напряжение на первой и второй дугах; d толщина свариваемого металла. Одну из проволок 3 подают в головную часть сварочной ванны 4 впереди расположенной дуги, а вторую проволоку 5 подают в хвостовую часть 6 сварочной ванны позади расположенной дуги.

В процессе сварки электроду 1. сообщают осевое колебание с частотой

Е = I / 3 (1/с) и амплитудой Д =

I /d 4 U,, где d, - диаметр электрода 1. Подключение электродов

1, 2 к общему источнику питания 7 производят согласно схеме. При этом осевое колебание электрода 1 осуществляют с помощью программного устройства, а колебания электрода 2 и проволоки 5 — от второго дополнительного устройства. Выдерживание расстояния между электродами обеспечивает исключение фазовых превращений и появление трещин в корне шва.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.! <492 74!!эобр<.те»пе < тносптся к антоматической сварке преимущественно непланящимися электродами с применением присадочной проволоки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности.

Цель изобретения — улучшение формирования корня шва при однопроходной сварке на весу и исключени про. жогов, непроварон и каплевидного проплава.

На фиг. 1 изображена схема расположения неплавящихся электродов и схема их подключения; на фиг. 2 — 15 схема расположения электродов и подачи присадочных проволок, вид сверху

Впереди идущий по направлению сварки электрод 1 располагают от второго электрода 2 на расстоянии

Т +т<

L которое задают из условия У U +U

2 где I I, — сварочный ток соответственно на первой и второй дугах; U „, Б, — напряжение на первой и второй дугах; d — толщина свариваемого металла. Диаметр первого электрода 1 и режимы сварки задают в зависимости от толщины снариваемого металла.

Ток сварки первого электрода состав- 30 ляет от 40 до 60 толщин свариваемого металла, а диаметр — от 1 до 2 толщин. Диаметр второго электрода и ток сварки принимают равными от 0,8 до 1,0 ввличины первого электрода и тока сварки.

Одну иэ проволок 3 подают в головную часть сварочной ванны 4, а вторую 5 — в хвостовую часть 6 сварочной ванны, при этом присадочным 41) проволокам задают смещение относительно свариваемого стыка, которое принимают 0,25 — 0 5 от соответствующего диаметра неплавящегося электрода. Установлено, что соблюдение 45 учазанных соотношений позволяет обеспечить высокое качество формирования шва. При значительном соотношении возможно появление подрезов. При увеличении не обеспечивается равнотолщинность усиления шва. В процессе сварки второму электроду и присадочной проволоке при сварке толщин свыше 2 мм залают поперечные колебания. В процессе сварки впереди рас- 55 положенному лектроду 1 сообщают осе<вое колебан»« частотой

1 „ I г — .з <»<г»туцой Л =

d1. d tl (мм), где s «««».<авящегося ь«ектр<эда. Ц«лх » чен» электродов ()(óù(< TB <яют v <1б««. му источнику 7 питания согласно сх<ме

{фиг. 1), при этом осевое колебание первого электрода осуществляют с помощью программного устройства, а колебания второго электрода и присадочной проволоки — от второго дополнительного устройства (не показано).

Сварку осуществляют следующим образом.

Устанавливают оба электрода последовательно вдоль стыка. Выбирают режимы сварки в зависимости от толщины снариваемого металла по предложенным соотношениям. Возбуждение дуг осуществляют с помощью осциллятора. В качестве примера осуществляют сварку продольного шва на весу из стали ВП-25 толщиной 2,5 мм. Сварку производят при режиме. сила тока

150-160 А, напряжение на дуге 1012 В, проволока диаметром 1,6 мм, марки Св 18ХМА скорость сварки

10 м/ч. Защитный газ — аргон, расход

10- 12 л/мин ° Частота колебаний неплавящегося электрода 60-65 1/с (на первой дуге) в осевом направлении амплитуда Л = 1 мм. Диаметр неплавя-. щегося электрода d, = 4 мм. Режим на второй дуге: сила тока 100-120 А, напряжение на дуге 10 В, скорость сварки 10 м/ч, диаметр неплавящегося (вольфрамового) электрода 3 мм, диаметр присадочной проволоки 1,6 мм, смещение проволоки 0,75 — 1,5 мм.

Проволока марки 18 ХМА. Скорость подачи проволоки 10-!5 м/ч. Частота поперечных колебаний 125-175 кол./мин, В качестве защитного газа используют аргон с расходом 10 л/мин. Расстояние между дугами L = (31 — 32) мм, Проведенные работы показали высокое качество сварных швов. Обеспечена равномерная величина проплава, дефекты типа прожоги, трещины и каплевидный проплав отсутствуют. Формирование корня шва хорошее ° В процессе сварки предлагаемым способом за счет пульсации (осевого колебания первого электрода) пики провара накладываются один на другой и обеспечивают чешуйчатость по внешнему ниду.

При этом за счет пульсации в процессе сварки с изменением дугового зазора передняя сварочная нанна при воздействии следующего цикла частично нов св1риваем(1го стыка 611агодаря этому исключается влияние магнитных полей, создаваемых каждой дугой друf на друге. При этом осевые колебания и частота колебаний первого электрода должны быть установлены по "-аданной зависимости. В случае несоблюдения требования выявлено, что дуговой разряд становится неустойчивым, связан с резкими изменениями напряжения и тока, что приводит к перегреву сварочной ванны и резкому изменению давления дуги, в результате чего во."можны свищи в сварном шве и поры.

Предлагаемый способ обеспечивает возмо1кность сварки на весу за один проход, что повьппает производительность более чем в 2 раза, кроме того сокращаются затраты на технологическое оснащение и ремонт дефектов типа непровары, каплевидный проплав, а также уменьшается брак иэделий по трещинам.

Формула и з обретения

Способ односторонней двухдуговой сварки неплавящимися электродами, при котором электроды располагают вдоль оси шва, а в процессе выполнения шва подают присадочный материал, отличающийся тем, что, с целью улучшения формирования корня при выполнении сварки на весу с подачей присадочного материала под каждый иэ электродов, а также исклю чения прожогов, непроваров и каплевидного проплава, электроды располагают друг от друга на расстоянии

1, определяемом по формуле

?т+ ?1

-------- d

Ь вЂ” U

1 2

45 где I u I. — сварочный ток, соответственно на первой и второй дугах;

U > и Uf — напряжение соответст50 венно на первой и второй дугах, В; толщина свариваемых кромок, мм, при этом в ванну, образованную пер55 вым по ходу сварки электродом присадочную проволоку подают в головную часть, а в ванну> образованную вторым по ходу сварки электродом, — в хвостовую часть. з

/ р

1 б. б Ч ); /б

ff;1if 11о1111(с Tь11 11ер 11.11вляется а IIpff

Ф

iI((ледуюпп1х I(ffê.1ах передняя с е половина переплавляется меньше и остается в большем обьеме закр11сталлизовавшейся. Благодаря пульсирующему воздействию теплоты дуги при сварке имеет место многократный переплав металла шва, что благоприятно сказывается на качестве сварного соедине- 10 ния. В силу инерции приведенной схемы пульсация тепловых параметров дуги вызывает незначительную пульсацию температуры в изделии, и зона термического влияния не превышает 3-4 мм,15

Таким образом, назначая режимы сварки передней дугой, обеспечивается благоприятный термический цикл в корне шва. При повторном воздействии дуги на уже закристаллизовавшую- 20 ся сварочную ванну и прилегающие к ней зоны основного металла создаются условия для дополнительной термообработки каждой порции наплавленного металла. При сварке второй дугой и 25 подаче присадочной проволоки в хвостовую часть ванны обеспечивается отсутствие внутренних дефектов, при этом переплавление металлов в корне шва (или без его переплавления) назначается в зависимости от свариваемости материала, его склонности к трещинам, что регулируется расстоянием 1. Выдерживание расстояния обеспечивают исключение фазовых превращении и появление трещин в корне

35 шва. Экспериментально установлено

1 что занижение расстояния приводит к появлению прожогов, особенно при сварке тонколистового металла а

У 40 завышение — к появлению трещин в корне шва. Подача присадочной проволоки во фронтальную часть сварочной ванны исключает появление усадочных раковин и способствует лучшему перемешиванию основного и присадочного материалов.

Для обеспечения гарантированного усиления шва и качественного его формирования второму электроду придают поперечные колебания, при этом присадочную проволоку подают в хвостовую часть сварочной ванны и обеспе- . чивают ее смещение от свариваемого стыка на 0,25-0,5 диаметра неплавящегося электрода.

Экспериментально установлено, что подключение каждой из дуг должно производиться с вр(бтивопаб1ожных кон14492 74

<. евы к.>леба/"., и а ми. итров дна!p Tp HE

ЪЩ

Составитель Г,Тютченкова редактор H.Ëàçàðåíêo . Техред М. Ходанич Корректор О.Кравцова б

1Заказ 6908/13 Тираж 922 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, 2. Способ и и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью формирования шва с чешуйчатой поверхностью расположенному первым по ходу сваркн зчеv тропу < о >Опик T ния с часч отой („ «, 1 дой I, /<1, I,, где с1, плавящегo(я злек. грода,