Способ электромагнитного перемешивания расплава сварочной ваннывттгоотизн а яг:т.н:и5-п.л;:л';е::шь':б;';ио7ека
ОЛИ САН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
305969
Союз Соввтсниа
Социалистичесниа
Республин
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ЗО.Х.1969 (№ 1371649/25-27) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 11 VI.1971. Бюллетень ¹ 19
Дата опубликования описания 26Х11.1971
МПК В 23k 9/08
Комитет по делам иаобретений н открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.791.75(088.8) Авторы изобретения
А. С. Карпенко, И. В. Малинкин, В. В. Сыроватка и В. П. Черныш
Заявитель
Киевский политехнический институт имени 50-летия
Великой Октябрьской социалистическои революции
СПОСОБ ЭЛ ЕКТРОМАГН ИТНОГО П ЕРЕМЕШ И ВАН ИЯ
РАСПЛАВА СВАРОЧНОЙ ВАННЫ
Известен способ электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны с использованием знакопеременных магнитных полей, полученных при питании соленоида дискретными импульсами, выделенными из синусоидального напряжения промышленной частоты однополупериодным выпрямлением.
Предложенный способ отличается от известного тем, что для создания пондеромоторных сил используют импульсы повышенной скважности, величина которой кратна часготе питающего напряжения. Этот способ обеспечивает постоянство глубины проплавления при сохранении необходимых условий кристаллизации металла сварного шва при сварке как на переменном, так и на постоянном токе.
Наложение в процессе сварки внешних продольных магнитных полей с различными значениями магнитной индукции и частоты реверсирования приводит к появлению объемных пондеромоторных сил, сообщающих сварочной ванне подвижное состояние. При перемешивании расплава сварочной ванны жидкий металл подтекает под дугу, что снижает интенсивность теплопередачи к основному металлу, приводит к уменьшению глубины провара и, как следствие, к снижению качества сварного соединения. Наложение продольного магнитного поля приводит сварочную дугу во вращение с перестройкой ее формы и образованием в идеальном случае поверхности вращения в виде кругового конуса, площадь основания которого зависит от индукции
5 внешнего магнитного поля. Изменение формы дуги с переходом ее в конусную приводит к значительному рассредоточению пятна нагрева на изделии, что является также причиной уменьшения глубины проплавления.
10 Для достижения постоянства глубины проплавления при электромагнитном перемешивании расплава необходимо создать условия протекания сварочного процесса, при которых уменьшились бы или полностью исключилпсь
15 такие явления, как подтекание расплавленного металла под дугу и рассредоточение пятна нагрева на изделии.
В описываемом способе это достигается электромагнитным перемешиванием расплава
20 под действием продольного магнитного поля, создаваемого за счет прохождения по обмоткам соленоида дискретных импульсов тока повышенной скважности. Увеличение скважности импульсов управляющего магнитного поля
25 приводит к более длительному протеканшо сварочного процесса в обычных условиях, т. е. во время пауз между импульсами тока соленоида. При наложении импульса управляющего магнитного поля дуга переходит во враща30 тельное движение и приобретает форму поло305969
Составитель E. Сомова
Редактор Л. М. Жаворонкова Техред А. А. Камышникова Корректор О. С. Зайцева
Заказ 2157!9 Изд.. Й 884 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4I5
Типография, пр. Сапунова, 2 го конуса с заметно расширенным основанием, что приводит к рассредоточению тепла па большей площади ванны. Возникающие в расплаве в этот период объемные пондеромоторные силы обесгечивают необходимые условия перемешивания металл а сварного шва. По окончании очередного импульса управляющего магнитного поля в период паузы между двумя последовательными импульсами тока соленоида восстанавливается естественная форма сварочной дуги с максимальной концентрацией тепла в области локального активного пятна на изделии. В период паузы перемсшивание отсутствует, глубина провара увеличивается.
Таким образом, применение магнитных полей, созданных прохождением по обмоткам соленоида дискретных импульсов тока повышенной скваж ности, обеспечивает условия, при которых относительное воемя горения дуги в естественной форме увеличивается, а условия перемешивания жидкого металла сварочной ванны не ухудшаются. Учитывая инерционность тепловых процессов, для обеспече5 ния требуемой кристаллизации металла сварного шва нет необходимости применять непрерывные магнитные поля.
Предмет изобретения
10 Способ электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны с использованием знакопеременных магнитных полей, полученных при питании соленоида дискретными импульсами, выделенными из синусоидального д напряжения промышленной частоты однополупериодным выпрямлением, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства глуоины проплавления, используют импульсы повь.щенной скважпости, величина которой крат20 нз частоте питаюшего напряжения.
