Способ сварки трехфазной дугой

Авторы патента:

Дитенков Олег Анатольевич (RU)

Харитонов Павел Сергеевич (RU)

Ельцов Валерий Валентинович (RU)

Зеленков Александр Сергеевич (RU)

B23K9/167 - и неплавящегося электрода

Владельцы патента RU 2418661:

Общество с ограниченной ответственностью "СВАРКОМ ТФ" (RU)

Изобретение может быть использовано при сварке или наплавке изделий из легких сплавов. В сварочную ванну, образованную за счет плавления металла дугой, горящей между двумя неплавящимися электродами и изделием, подключенным к средней фазе источника питания трехфазной дуги, подают присадочную проволоку. При окончании процесса сварки в зону сварки на расстоянии 8-10 мм от оси горелки (2) вносят подключенный к фазе изделия (1) вольфрамовый электрод (3) для формирования кратера, что позволяет уменьшить механическое и термическое воздействие на основной металл и уменьшить объем расплавленного металла. Способ обеспечивает повышение качества сварки. 3 ил.

Изобретение относится к области сварки и родственных технологий, в частности к наплавке изделий из легких сплавов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ сварки трехфазной дугой, в котором путем плавления металла дугой, горящей между двумя неплавящимися электродами и изделием, с подачей в образовавшуюся сварочную ванну присадочной проволоки, подключенной к одной из фаз источника питания трехфазной дуги, повышается качество сварного шва путем уменьшения перегрева основного металла, за счет того, что до начала сварки присадочную проволоку замыкают на изделие на расстоянии не менее 30 мм от оси сварочной горелки (см. Авторское свидетельство №1798077, прототип).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе не исследовался такой параметр, как силовое и термическое воздействие трехфазной сварочной дуги на металл сварочной ванны. Активное пятно - это электродинамическая составляющая дуги, которая представляет из себя направленный поток заряженных частиц. В трехфазном факеле наблюдается два активных пятна, действующих на поверхность металла соосно каждому электроду. Поскольку в сварочной горелке для трехфазной дуги электроды расположены под углом друг к другу, то при длине дуги 8-10 мм активные пятна скрещиваются и сливаются в одно целое, степень концентрации энергии повышается, следовательно, увеличивается глубина проплавления, что является положительным фактором при сварке, где необходима максимальная глубина проплавления основного металла. Но в момент окончания процесса сварки, с целью уменьшения геометрических размеров усадочного кратера в зону сварки вносится подключенный к фазе изделия вольфрамовый катетер на расстояние от оси горелки 8-10 мм, что уменьшает механическое и термическое воздействие трехфазной сварочной дуги на поверхность сварочной ванны, а также ведет к уменьшению объема расплавленного металла.

Сущность изобретения заключается в следующем:

- Одновременное уменьшение термического и силового воздействия на сварочную ванну в момент окончания процесса сварки.

- Повышение качества сварки за счет минимизации геометрических размеров усадочного кратера в момент окончания процесса сварки.

Для достижения указанного технического результата в известном способе:

- Способ сварки трехфазной дугой, включающий плавление металла дугой, горящей между двумя неплавящимися электродами и изделием.

- С целью одновременного уменьшения термического и силового воздействия на сварочную ванну в момент окончания процесса сварки в зону сварки вносится подключенный к фазе изделия вольфрамовый катетер на расстояние от оси горелки 8-10 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан процесс сварки трехфазной дугой, на фиг.2 - завершение процесса сварки с внесенным в зону сварки вольфрамовым катетером, на фиг.3 - макрошлиф усадочного кратера при использовании вышеуказанного способа.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Изделие (1), подключенное к средней фазе источника питания трехфазной дуги, устанавливают на сварочный стол, устанавливают сварочную горелку (2) и возбуждают межэлектродную дугу над свариваемым изделием. Включают ток в средней фазе, тем самым возбуждая дугу между неплавящимися электродами и изделием (1). Далее за счет эффекта «катодного распыления» сварочной дуги производят очистку поверхности изделия (1), и в дальнейшем ее расплавление до образования сварочной ванны, соответствующей по величине диаметру присадочной проволоки. Малый объем сварочной ванны исключает перегрев основного металла и околошовной зоны изделия.

В момент окончания процесса сварки в зону сварки вносят подключенный к фазе изделия вольфрамовый катетер (3) на расстояние от оси горелки 8-10 мм, тем самым минимизируя тепловое и силовое воздействие трехфазной сварочной дуги на металл сварочной ванны, что приводит к уменьшению размеров усадочного кратера и уменьшению объема расплавленного металла.

Оборудование, необходимое для проведения процесса сварки:

источник питания трехфазной дуги УДГТ-315У2, балластный реостат РБ-6, сварочная горелка, установленная на механизм продольного перемещения, основанного на винтовой паре, сварочный стол, ножной пульт управления, механизм подачи присадочной проволоки, контрольно-измерительные приборы, баллон с аргоном, снабженный газовым редуктором и расходомером. Параметры режима наплавки: ток в электродах - 110 А, ток через изделие (балластное сопротивление) - 140 А, расход аргона - 8 л/мин, скорость наплавки - 15 м/час, скорость подачи проволоки - 45 м/час. Скорость подачи присадочной проволоки должна регулироваться в зависимости от диаметра проволоки и силы тока.

Заявленный способ предполагается применять при восстановлении и упрочнении методом сварки изношенных изделий из легких сплавов. Использование изобретения ведет к увеличению качества сварки и ремонтной сварки изделий из легких сплавов за счет минимизации геометрических размеров усадочного кратера в момент окончания процесса сварки.

Способ сварки трехфазной дугой, включающий плавление металла дугой, горящей между двумя неплавящимися электродами и изделием, подключенным к средней фазе источника питания трехфазной дуги, с подачей в образовавшуюся сварочную ванну присадочной проволоки, отличающийся тем, что при окончании процесса сварки в зону сварки на расстоянии от оси горелки 8-10 мм вносят подключенный к фазе изделия вольфрамовый электрод для формирования кратера.

Изобретение относится к горелке для дуговой сварки в среде защитных газов и может найти применение при сварке в узкой разделке с отношением глубины к ширине 20:1 и более изделий, содержащих толстолистовые сварные конструкции, в тяжелом и среднем машиностроении, судостроении и военно-промышленном комплексе.

Способ дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа // 2374047

Изобретение относится к способу дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа первой детали с первой стенкой и торцевой кромкой со второй деталью со второй стенкой и кромкой, причем обе детали сваривают друг с другом вдоль поверхности соединения между упомянутыми кромками, вдоль которой первая стенка образует выступающий угол со второй стенкой.

Способ импульсной дуговой сварки стыковых соединений алюминиевых сплавов неплавящимся электродом в инертном газе // 2373033

Изобретение относится к области сварки стыковых соединений из алюминиевых сплавов и может быть использовано в авиастроении, ракетостроении, судостроении и при изготовлении панельных конструкций.

Способ наплавки трехфазной дугой // 2367546

Изобретение относится к области сварки и родственных технологий, в частности к наплавке изделий из легких сплавов. .

Cпособ электродуговой сварки // 2365474

Изобретение относится к электродуговой сварке и может быть использовано при ручной или автоматической сварке в машиностроении. .

Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов // 2358847

Изобретение относится к горелке для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов и может найти применение в машиностроении при изготовлении сварных конструкций.

Малогабаритная горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа // 2358846

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к малогабаритной горелке для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа, и может найти использование при работе в затесненных условиях при изготовлении сварных конструкций.

Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин // 2352444

Изобретение относится к способам восстановления изношенных поверхностей деталей машин цилиндрической формы. .

Способ сварки плавлением меди и ее сплавов со сталями // 2346793

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано в машиностроении, судостроении и других отраслях промышленности при изготовлении и монтаже различных узлов и конструкций, включающих детали и изделия из меди или ее сплавов и стали.

Способ автоматической аргонно-дуговой сварки стальных труб неплавящимся электродом // 2344026

Изобретение относится к области электродуговой сварки, а именно к способу автоматической аргонно-дуговой сварки нахлесточных соединений стальных труб неплавящимся электродом.

Способ дуговой сварки полос в среде защитных газов // 2430819

Изобретение относится к способу дуговой сварки в среде защитных газов полос на специализированных машинах, которые устанавливаются в непрерывных металлургических агрегатах, например травильных линиях, агрегатах укрупнения или формирования рулонов

Способ двусторонней дуговой сварки // 2442679

Способ изготовления высокопрочных осесимметричных оболочек, работающих под высоким давлением // 2454307

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам изготовления высокопрочных тонкостенных осесимметричных стальных оболочковых корпусов ответственного назначения, и может быть использовано при сварке конструкций в виде сосудов, работающих под высоким давлением

Способ сварки двух металлических деталей // 2468902

Изобретение относится к сварке металлических деталей, в частности, в самолетостроении и особенно при изготовлении газотурбинных двигателей

Способ дуговой сварки меди и медно-никелевых сплавов со сталью // 2470752

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в машиностроении, судостроении, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности при изготовлении различных изделий, конструкций и узлов, включающих соединения из меди или ее сплавов и стали

Способ сварки неплавящимся электродом в защитных газах // 2475344

Изобретение относится к способу сварки неплавящимся электродом в защитных газах и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении, монтаже и ремонте ответственных металлических конструкций из сталей перлитного класса, к качеству которых предъявляются высокие требования

Горелка водоохлаждаемая для дуговой сварки // 2484933

Изобретение относится к водоохлаждаемой горелке для дуговой сварки как плавящимся, так и неплавящимся электродами, и может найти широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, связанных с применением сварки черных и цветных металлов, а также их сплавов

Способ многодуговой сварки листовых сварных заготовок // 2497644

Изобретение относится к способу многодуговой сварки листовых сварных заготовок для получения из них методами холодной штамповки деталей кузова автомобиля. Предварительно определяют ток и скорость сварки первой дуги из условия обеспечения проплавления на всю толщину листовой заготовки и изотерму плавления на поверхности листов со стороны сварки. Выбирают количество дуг, ток каждой последующей дуги и расстояние между дугами из условия, чтобы изотерма плавления от действия каждой дуги на поверхности листовых заготовок в месте стыка со стороны сварки по ширине соответствовала ширине изотермы на их поверхности со стороны сварки каждой предыдущей дуги, а диаметры кратеров от силового воздействия дуги в сварочной ванне были меньше изотерм плавления сварочной ванны со стороны фронта кристаллизации изотермы плавления сварочной ванны. Электрод первой дуги устанавливают под углом 65-75° к направлению сварки, а электроды последующих дуг устанавливают под углом 105-115° к направлению сварки. Осуществляют сварку заготовок встык на водоохлаждаемом приспособлении в среде защитных газов на постоянном токе с раздельным независимым питанием дуг. В результате достигается уменьшение отклонений геометрии сварного шва от плоскости листов, уменьшение площади литой зоны сварного шва и получение его пластичной структуры. 9 ил.

Способ аргонодуговой сварки неплавящимся электродом // 2505385

Способ предназначен для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, одна из которых тонкостенная, другая толстостенная. На толстостенной детали выполнена канавка, одна сторона которой выше, чем другая. Ширина канавки составляет от 2,5 до 3, а глубина от 0,25 до 0,45 от толщины тонкостенной детали. На сопрягаемые поверхности деталей наносят слой очищающего флюса, который находится на поверхностях деталей от 1 до 10 минут. Затем с деталей удаляют флюс на 2/3 от толщины тонкостенной детали и устанавливают тонкостенную деталь до упора в более высокую стенку канавки на толстостенной детали. Расплавляют детали в зоне их стыка, освобожденной от флюса. При изменении толщины сечения толстостенной детали в процессе сварки ступенчато изменяют сварочный ток без прерывания процесса сварки. Сваривают детали не более чем через 8 часов с момента удаления флюса. Способ позволяет получить сварной шов более прочным и качественным. Снижается трудоемкость и стоимость замкового соединения двух деталей разной толщины. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Способ подготовки кромок труб или листов с плакирующим слоем под сварку встык (варианты) // 2524472

Изобретение относится к области сварки, в частности, к области придания особого профиля отдельных участков кромок при изготовлении стыковых сварных соединений, и может найти применение при автоматической аргонодуговой сварке встык труб и пластин из стали, снабженных плакирующим слоем. Способ включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок по трубе или листу с радиусным переходом 2-3 мм в плакирующий слой и притуплением из плакирующего слоя в виде прямоугольного выступа. Скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют ломаным с углами 1-2° и 4-8°. Притупление из плакирующего слоя выполняют высотой 2,5-3,5 мм и длиной 3,4-4,7 мм. Способ по второму варианту включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок, притуплением по трубе или листу и расточкой со скосом со стороны плакирующего слоя на глубину большую, чем толщина плакирующего слоя. Скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют с углом 1-2°. Притупление выполняют в виде прямоугольного выступа высотой 1,8-2,3 мм и длиной 3,2-5,2 мм, а расточка - с углом скоса 52-57°. Техническим результатом изобретения является уменьшение объема сварочного материала при сварке стыка, упрощение конструкции сварочного автомата, улучшение обзора зоны сварки при обеспечении требований к качеству металла шва и сварного соединения в целом. 2 н. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.