Способ дуговой сварки

 

Использование: при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов во всех отраслях промышленности. Сущность способа: при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов несколько газов или их смесей подают импульсами. Отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси берут равным отношению значений удельных теплоемкостей этих газов или газовых смесей. 1 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 4876568/08 (22) 23,10.90 (46) 07.11.92, Бюл. % 41 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) О.M.Hñaèêîâ, В.И.Кулик, В.О.Токарев, В.П.Марочка, Ю.Л.Яровинский. В,П.Чудинов, Л.А,Данилов и В,И.Астахин (56) 1. Сварка в машиностроении. / Под ред, Н.А.Ольшанского, т.1, 1978, с.203.

2. Патент Японии N 57-1351. кл. В 23

К 91/16, 1982.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при дуговой сварке плавящимся электродам в среде защитных газов во всех отраслях промышленности.

Известны способы дуговой сварки плавящимся электродом, по которым в качестве защитной среды используют смеси газов, в т,ч. Аг+С02, Аг+02, Аг+С02+02, С02+02 и др. (1).

Использование смесей защитных газов позволяет повысить устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить формирование шва и уменьшить разбрызгивание.

В то же время не всегда удается обеспечить качественное формирование шва, в особенности при сварке на форсированных режимах, а также достичь заметного снижения разбрызгивания, „„Я2„„1773629 А1 (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ (57} Использование: при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов во всех отраслях промышленности.

Сущность способа: при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов несколько газов или их смесей подают импульсами. Отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси берут равным отношению значений удельных теплоемкостей этих газов или газовых смесей. 1 табл, В значительной мере избежать этих недостатков позволяет способ дуговой сварки плавящимся электродом, по которому производят периодическое изменение состава защитной газовой атмосферы за счет импульсной подачи нескольких газов (2).

Однако и этот способ не обеспечивает существенного снижения разбрызгивания, в особенности при использовании многоатомных газов. Это связано в первую очередь с процессами, происходящими в зоне дуги. Так,при сварке в среде многоатомных газов протекает реакция диссоциации молекул, сопровождающаяся увеличением обьема:

2С02 -2СО+ Oz, М вЂ” > N + N и др.

Эта реакция эндотермическая, поэтому она протекает в зоне наибольшего выделения энергии, в активных пятнах дуги. Избыточное давление в зоне активного пятна. вызванное диссоциацией газа, ваздейству1773629 ет на формирование капель расплавленного металла и является одной из основных причин отклонения капель от оси электрода, т.е. ведет к их разбрызгиванию.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений и уменьшение разбрызгивания при использовании многоатомных газов путем управления переносом электродного металла.

Цель достигается тем, что по способу дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, по которому несколько газов или их смесей подают импульсами, отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси равно отношению значений удельных теплоемкостей этих газов или газовых смесей.

При проведении патентных исследований не было обнаружено технических решений с признаками, сходными или эквивалентными с отличительными признаками, указанными в формуле, что позволяет считать предложенное техническое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Способ осуществляется следующим образом.

В сварочную горелку подается защитный газ и возбуждается дуга между плавящимся электродом и свариваемым изделием, В качестве защитного газа используют несколько газов (например, А + CQz), которые подают в горелку поочередно. Длительность импульса подачи каждого иэ газов определяют из соотношения х1 « С1, ti Ci х2 С2 х +1 С +> где х1, х и C<, Ci — длительность предыдущего импульса подачи одного из газов и его удельная теплоемкость; хг, 7:i + 1 и С2, С +1 — длительность последующего импульса подачи другого газа и

его удельная теплоемкость.

Подача газов или газовых смесей импульсами, отношение длительности кото10

45 рых к длительности каждого последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси равно отношению значений удельных теплоемкостей этих газов или газовых смесей, позволяет поддерживать в зоне активного пятна дуги тепловой баланс.

Вследствие этого не происходит резкого изменения избыточного давления газов из-за их диссоциации в этой зоне, что способствует стабильному без разбрызгивания переносу капель электродного металла.

Пример осуществления способа.

Сваривали пластины из стали 10ХСНД толщиной 3 мм. В качестве плавящегося электрода использовали проволоку

Св-08Г2С а 1,6 мм. В качестве защитного газа использовали смесь Аг + 20Я, СО и тройную смесь 75 g, Аг - 20;4 С02 - 5;402.

Режим сварки: lce = 180 200 А, Од =

=28 — 30 В, скорость сварки 20-22 м/ч.

Режим импульсной подачи газов и результаты сварки приведены в таблице.

Применение способа позволяет ловысить качество сварных соединений за счет сокращения пористости на 30 — 407, вследствие стабилизации давления газов над сварочной ванной, сократить на 20-25$, потери электродного металла за счет уменьшения разбрызгивания, а также сократить трудоемкость зачистных работ.

0>кидаемый зкономический эффект составляет 16 тыс. руб. на одно изделие.

Формула изобретения

Способ дуговой сва рки плавя щимся электродом в среде защитных газов, при котором несколько газов или их смесей подают импульсами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем уменьшения разбрызгивания за счет поддержания постоянного избыточного давления в зоне активного пятна дуги, отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности каждого последующего импульса подачи берут

pBBHblM отношению значений теплоемкости этих газов или газовых смесей.

1773629

Используемые газы

Длительность импульса подачи, с

Удельная теплоемкость кал/r .ОС

Результаты

АГ С 02 02

СО2

Оъ

1,6

Формирование хорошее, разбрызгивание минимальное

Формирование неравномерное, наплывы

Сильное разбрызгивание

Формирование хорошее, разбрызгивание минимальное

Образование по

pesos

Формирование неравномерное, разб ызгивание

Аг+СО2

1,4

0,196 0,219

1,8

0,125

1,8

1,6

Ar+C

1,8

Составитель - О.Новиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Редактор Т.Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3892 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5