Пластинчатый электрод для электрошлаковойсварки
ОПИСАНИЕ 26lbl3
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 21h, 30/19
21h, 32 01
Заявлено 17.1.1969 (№ 1298413/25-27) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 13.11970. Бюллетень № 5
Дата опубликования описания 22Л .1970
МП
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК
Авторы изобретения
Г. С. Тягун-Белоус, Д. А. Дудко, И. H. Рублевский и М. А. Мисюренко
Институт электросварки им. Е. О. Патона
Заявитель
ПЛАСТИНЧАТЪ|Й ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ
СВАРКИ
При использовании известных способов сварки пластинчатым электродом не представляется возможным управлять скоростью кристаллизации металла шва, от которой зависит его химическая неоднородность. Чем меньше скорость кристаллизации, тем полнее проходят в металле шва процессы диффузии и перемеши вания жидкости в двухфазной области, что, .как известно, приводит к значительному обогащению примесями жидкого металла в междендритных пространствах, Кроме того, затруднена регулировка температуры металла сварочной ванны и скорости охлаждения, от которой зависит его структу р а.
Отстутствие управления интенсивностью теплоотвода от металла шва в кромки свариваемого изделия приводит к резко .выраженной структурной неоднородности в металле шва.
Больше половины тепла, выделяемого .при электрошлаковом процессе, расходуется на теплоотвод в массу основного металла, что приводит,к перегреву и росту зерна в околошовной зоне.
Необходимость применения .длинных пластин даже при сварке относительно коротких швов выз вана тем, что для получения устойчивого процесса прин имается зазор, равный трем толщинам пластины. Для заполнения такого зазора требуется большое количество.присадочного металла, которое может обеспечить длинный пластинчатый электрод. Однако, чем длиннее пластинчатый электрод, тем меньше его жесткость.
Обычно, с целью уменьшения длины пластин применяют в качестве дополпптельного присадочного металла электродную проволоку, которая подается по специально сделанным в пластинчатом электроде каналам. Та1р кой способ значительно усложняет сварочную установку и технику сварки.
При сварке пластинчатым электродом затруднена его подача по оси зазора между свари ваемыми кромками, так как в результаге
1Б действия магнитного поля и конвективных потоков в шлаковой ванне пластинчатый электрод легко отклоняется в одной из сварпваемых кромок, вследствие чего происходит короткое замыкание с нарушением процесса
20 сварки.
С целью повышения эффективности электрошлако вой сварки толстого металла. пластинчатым электродом, выражающейся в улучшении металла шва путем уменьшения химиче2S ской и структурной неоднородности и получения мелкой и плотной структуры, а также в улучшении основного металла путем уменьшения перегрева и роста зерна в околошовной зоне, предлагаемый пластинчатый электрод
30,вьгполнен из отдельных тонких пластин, изо261613 лированных одна от другой слоем флюсующейся твердой пасты. Подключение .источника питания производится либо к одной пластине, либо к группе пластин.
Особенностью предлагаемого пластинчатого электрода является то, что во всех случаях пластины, прилегающие к свариваемым кромкам, не находятся под электрическим потенциалом и служат тепловым экраном между тепловым центром, который находится в разрядном промежутке, и свариваемыми кромками.
На фиг. 1 изображен предлагаемый пластинчатый электрод, подключенный к однофазному трансформатору; на фиг. 2 — то же, при подключении к трехфазному трансформатору (с подключением свариваемого изделия к «нулю» трансформатора); на фиг. 3 — пластинчатый электрод, подключенный к двум фазам трехфазного трансформатора с подключением свариваемого изделия к третьей фазе, Количество пластин, их толщина выбираются в зависимости от источника сварочного тока и технических задач. Пластинчатый электрод может быть собран из трех пластин (фиг. 1), из которых наружные пластины тоньше средней. Сварка производится на переменном или на постоянном токе.
Для уменьшения химической неоднородности в металле шва и получения мелкозернистой структуры пластинчатый электрод может состоять из шести тонких, пластин одинаковой толщины, а источник питания (трехфазный трансформатор) может быть подключен так, как показано на фиг. 2.
С целью уменьшения структурной неоднородности в металле шва и уменьшения зоны термического влияния .в основном металле пластинча ый электрод может быть собран из четырех пластвн разной толщины, а источник питания — подключен так, как показано ,на фиг. 3.
Таким образом, варьируя толщину наруж5 ных пластин и способ подключения внутренних пластин к источнику питания, можно регулировать температуру сварочной ванны, время пребывания расплава .при данной темпе.ратуре, а также направление и интенсивность
10 теплоотвода.
Предлагаемый пластинчатый электрод позволяет регулировать скорость расплавления без изменения электрической мощности за счет введения,в состав пасты ингредиентов, 15 которые понижают поверхностное натяжение металла на границе раздела металл — шлак в результате реакции между металлом и пастой, при расплавлении смачивающей торцы ,пл астин.
20 Слой неэлектропроводной в твердом состоянии пасты, нанесенной на стенки электрода, исключает короткие замыкания между стенками кромок, обеспечивает минимальный зазор и, следовательно, уменьшает длину элек25 трода.
Пред м ет,из о бр ете ни я
1. Пластинчатый электрод для электрошлаковой сварки, преимущественно изделий из
30 толстого металла, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и повышения производительности, он выполнен из нескольких скрепленных между собой пластин, изолированных одна от другой слоем флюсующейся
35 пасты.
2. Пластинчатый электрод по п. 1, отличаюи1ийся тем, что его наружные пластины электронейтральны по отношению к свариваемому изделию.
261613 г.З
Составитель М. Волк
Редактор М. В. Афанасьева Техред А. А. Камышникова Корректор В. В. Комарова
Заказ П70/8 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2
