Способ сварки модулированным током

 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении конструкций с ограниченным доступом к обратной стороне шва. Цель изобретения - повышение качества сварки путем контроля глубины проплавления. После возбуждения дуги подают импульс сварочного тока, совмещенньй с моментом приложения воздействующей на расплав силы, создаваг: емой с помощью избыточного давления газа. Импульс сварочного тока прерывают после смены знака первой производной напряжения на дуге с положите льного на отрицательный. Изменение напряжения на дуге вызьшается приложением к расплаву ванны внешней силы, которую увеличивают на период импульса сварочного тока. Способ позволяет регулировать ширину и вьтуклость корня шва при сварке неповоротных стыков труб в условиях действия возмущений. 5 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (Н) д)) 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273989/31-27 (22) 01.07.87 (46) 30,01.89. Бюл. № 4 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.П, Черныш, В.А. Пахаренко и П.В. Кандауров (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 727365, кл. В 23 К 9/10, 1980. (54) СПОСОБ СВАРКИ МОДУПНРОВАННЫМ

ТОКОМ (57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении конструкций с ограниченным доступом к обратной стороне шва. Цель изобретения — повышение качества

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении ответственных конструкций с ограниченным доступом к обратной стороне шва.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем точности определения момента сквозного проплавления.

На фиг. 1 изображены последовательные стадии формирования шва (Т, II, III) при сварке с. использованием в качестве внешней силы, воздействующей на ванну, избыточного (формирующего) давления газа со стороны корня шва; на фиг. 2-5 — эпюры напряжения сварочной дуги (111 (фиг. 2), производсварки путем контроля глубины проплавления. После возбуждения дуги подают импульс сварочного тока, совмещенный с моментом приложения воздействующей на расплав силы, создава емой с помощью избыточного давления газа. Импульс сварочного тока прерывают после смены знака первой производной напряжения на дуге с положительного на отрицательный. Изменение напряжения на дуге вызывается приложением к расплаву ванны внешней силы, которую увеличивают на период импульса сварочного тока. Способ позволяет регулировать ширину и выпуклость корня шва при сварке неповоротных стыков Я труб в условиях действия возмущений.

5 ил.

dU ной напряжения - (фиг. 3) тока дуdt ги I (фиг. 4) и давления газа P (фиг. 5).

Сварку начинают с возбуждения сва— рочной дуги между электродом и изде— лием. Начало импульса сварочного тока совмещают с моментом приложения постоянно воздействующей на образующий10 ся расплав силы, вектор которой сов-,, падает с осью электрода, Величину силы выбирают больше необходимой для обеспечения формирования корня шва заподлицо с кромками свариваемых де15 талей в 1,2-1,3 раза. В начальной стадии формирования шва, когда не достигнуто сквозное проплавление, внеш1454603 силы уменьшают до значений, обеспечивающих необходимое усиление корня и шва Р сРц„. В течение времени горения дежурной дуги, которое задают программой, происходит кристаллизация сварочной ванны. В течение паузы сварочный электрод перемещают на расстояние, определяемое скоростью

10 сварки и длительностью паузы, после чего включают импульс сварочного тока, и процесс повторяется.

50 нее давление са стороны корня шва воздействует на расплав лишь через узкую щель между стыкуемыми кромкам и не оказывает заметного воздействи на расплав ванны. Длина дуги (1, ) при этом непрерывно увеличивается з счет увеличения скрытой составляюще а напряжение на ней возрастает. При образовании сквозного проплавления стыка на расплав начинает действовать внешняя сила, величина которой определяется для рассматриваемого случая произведением давления газа (Р„„„,) на площадь. зеркала ванны со 15 стороны корня шва и превышает необходимую для формирования шва западлица, При увеличении площади проплавления с обратной стороны шва величина внешНей силы возрастает и достигает зна- 20 чения, достаточного для подъема уровня расплава в ванне по направлению

К дуге (для частого случая сварки в

Нижнем положении) . Учитывая, что дуга

Горит между поверхностью расплава и 25 электродом, подъем уровня расплава равнозначен сокращению длины дуги до значений 1 . Это приводит к поНижению значения напряжения на дуге относительно максимальной его величи- 30

Ны соответствующей точке 1, Точка 1 характеризует момент равенства внешНей силы сумме остальных сил, дейстВующих на ванну. Поскольку внешняя сила определяется произведением внеш- З5 .Него давления (постаянного по величиНе) на площадь проплавления с обратНой стороны шва-, то точка .1"характеризует определенное значение площади

Ванны со стороны корня шва. Учитывая, 40 что при прочих равных условиях, величина площади проплавления определяется шириной корня шва, точка 1 характеризует также ширину шва. При йереходе через точку 1 первая произ- 45

Водная напряжения на дуге по времени

Изменяет знак с положительного на отрицательный, что является свидетельством достижения заданной ширины йроплавления.

Ilo истечении некоторого времени

tù,< после смены знака производной с положительного на отрицательный сварочный импульс прерывают ° Время задают программой. Изменением можно регулировать величину проПлавления. Одновременна с окончанием сварочного импульса величину внешней

П р H M e p Производили сварку неповаротных стыков труб диаметром

8 мм, толщиной стенки 1,45 мм иэ титанового сплава, Сварку вели неплавящимся электродом беэ присадки с защитой внутренней и наружной поверхностей зоны стыка аргоном. В качестве источника сварочного тока использовали выпрямитель ВСВУ-160 с управлением его работой от устройства, Внешнюю воздействующую на расплав силу создавали с помощью избыточного давления газа, подаваемого внутрь трубы. Давление внутри трубы получали за счет пропускания аргона через специальяый регулятор давления поплавкового типа, позволяющий дистанционно регулировать величину давления, обеспечивая его стабилизацию при изменяющемся расходе. Вращение горелки вокруг трубы о производили дискретно (на угол 30 ) в период паузы между импульсами сварочного тока, Величину тока в импульсе Isbn и паузе In длительность паузы t давление аргона внутри трубы в импульсе Рим паузе Ри задавали постоянными и равными:

I„» 38 А; t„ „=1,1 с; Р„„„=1300 Па;

Р„=850 Па.

Предложенный способ обеспечивает получение ширины корня шва в пределах 118-2,2 мм с выпуклостью 0,180,25 мм при высокой стабильности повторения результатов, т.е. применение данного способа сварки позволяет повысить качество сварных соединений путем точного и надежного определения момента сквозного праплавления.

Формула изобретения

Способ сварки модулированным током, при котором на расплав с обрат5 14 ной стороны шва воздействуют направленной соосно электроду внешней силой и осуществляют регулирование глубины проплавления путем регулирования длительности импульса, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с делью повышения качества сварки путем точности определения момента сквозного проплавления, внешнюю воздействую54ь03 6 щую на расплав силу в период действия импульса сварочного тока увеличивают до величины, обеспечивающей формиро5 ванне корня шва заподлицо со свариваемыми кромками, а импульс сварочного тока отключают после смены знака первой производной напряжения сварочной дуги с положительного на отрица10 тельный.

1454603

Составитель Г. Тютченкова

Редактор М. Келемеш ТехредМ,Коданич Корректор Н. Король

Заказ 7388/17 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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