Способ дуговой сварки неплавящимися электродами в среде защитных газов

 

биб!, ио-,- та iX i,- /

Со.оз Советских

Сощиалистимеских

Республик (») . вша (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено09.10.74 (21) 2081437/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.01,77,Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 23.03.77 (51) М. Кл.

В 23 К 9/08

Государственный «омитет

Совета Министров СССР оа делам ивооретений н открытий (53) УДК 621.791.75. .7 54 (088. 8) Г. М. Шеленков, С. М. Гуреви-:,, В: . черныш, .А, H. Брискман, В, E. Блашук, B. Д. Кузнецов и Б. Э. Трояновский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) CHOCOB ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕП i!,- ВГЦ Рл ИСР г1ЕКТРОДА Ц1

В СРЕДЕ ЗАШИТЧЫХ гд ЗОВ!

Изобретение относится к сварке, в част--ности к способам дуговой сварки неплавяшимся электродом в среде зашитных газов с управдяюшим магнитным подем, и может быть использовано, например„при сварке титана и его сплавов.

Известен способ сварки непдавяшимся электродом в среде зашитных газов, при котором сварку деталей больших толц|ин без разделки кромок ведут электродом, погруженным в сварочную ванну, с автоматическим регулированием длинь. дуги в зависимости от напряжения на дуге (ll.

Однако при сварке погруженной дугой !5 на повышенных токах и скорости, вследствие увеличения удельного давления дуги и отклонения ее в сторону, противоположную направлению сварки, в сварных швах образуются дефекты в виде удлиненных полостей, 2О которые значительно спижают качество сварных соединений. Для их устранения необходимо резко снижать скорость сварки и сварочный ток, что приводит к снижению производительности процесса сварки.

Известен способ сварки, при котором пр цесс ведут двумя плавяшимися электродами. ооразутошпми обшую сварочную ванну.

При таком способе за счет рассредоточения актив.-огс пятна дуги FQ свариваемом изделии получают снижечие удельного давления дуги, что обеспеч,вает устранение образования удли:- енных полостей при режимах, обеспеч-:-=-„",.=v;:.;. высок чо производительность проце сс--.,с "в арки

Однако этот принцип неприменим для способа =.âàðêè двумя или более неплавяшимися эдектродамл, погруженными в обшую сварочну;о ванну, из-за воздействия на горяигие дуги таких возмушакших факторов, как различие в геометрических размерах и форм неплавяшихся электродов, налипание капель расплавленного металла на электродь., лх неправномерный износ, а также неравномер ое по отношению к электродам оплавления передней кромки сварочной ванны. Эти во=-мушаюшие факторы приводят к периодическому перебросу дуги с одного электрода на другой и "примерзанию" элек тропа к металлу.

541610

Известны способы сварки с наложением на горящую сварочную дугу внешнего маг» нитного поля, при которых имеет место н которое рассредоточение активного пятна дуги, соответственно приводящее к снижению 5 удельного давления дуги на сварочную ванну(3).

Однако при сварке погруженной дугой с воздействием внешнего магнитного поля наблюдается эффект сжатия дуги, горящей меж- 0 ду холодными вертикальными стенками сварочной ванны, приводящий к возрастанию удельного давления дуги на сварочную ванну.

Известен способ дуговой сварки в сре- 15 де защитных газов одновременно несколькими неплавяшимися электродами с образованием обшей сварочной ванны. Способ предназначен для сварки только тонколистовых материалов (4). Наиболее близким по 20 технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является способ многоэлектродной сварки неплавяшимися электродами в среде защитных газов с образованием обшей сварочной ванны, при котором электромагнитное взаимс действие между дугами компенсируют наложением общего лродольного магнитного поля в сочетании с газовой стабилизацией каждого столба дуги в отдельности (5).

Магнитное поле создается располагаемыми вблизи места сварки соленоидами или постоянными магнитами. При таком способе обеспечивается сохранение индивидуальных активных пятен дуг на изделии. Способ предназначен для сварки листового металла небольшой толщины на повышенных скоростях и небольших токах и не позволяет сваривать изделия больших толщин в режимах с повышенными скоростями и тока40 ми сварки.

Целью изобретения является исключение образования удлиненных полостей при ведении процесса сварки на повышенных око- щ ростях и токах для повышения качества сварных швов соединений больших толщин.

Поставленную цель достигают тем, что сварку ведут погруженными дугами с образованием общего активного пятна, неплавя- gfll шиеся электроды располагают друг от друга на расстоянии, не превышающем двух диаметров электрода, при этом каждый электрод располагают эксцентрично линиям напряженности магнитного поля. 65

Фиг. 1 и 2 иллюстрируют изобретение.

Ка фигурах обозначено:

1 — свариваемое изделие; 2 — вольфрамовые электроды; 3 — сопло, через которое подается защитный газ; 4 — соленоид, 60 размещенный на сопле, создающий в зоне горения дуги управляющее продольное магнитное поле.

При эксцентричном расположении электродов относительно линий напряженности управляющего внешнего магнитного поля процесс сварки стабилизируется. Это связано с расширением приэлектродных областей ионизированного газа и столба дуги, а также установлением между дугами о6шего (катодного и анодного) пятна. При этом снижается удельное давление дуги на сварочную ванну, передняя кромка сварочной ванны оплавляется равномерно, не происходит налипания металла на электрод и его "примерзания" к изделию. И за уменьшения удельного давления дуги и отсутствия отклонения дуги в сторону хвостовой части ванны не происходит образования удлиненных полостей при ведении сварки на режимах с высокими скоростями и токами сварки. Если же расстояние Me?KQY электродами превышает величину, равную двум диаметрам электрода, катодные и анодные пятна дуг суще— ствуют раздельно, удельное давление дуг на свар очную ванну повышается, что приводит к образованию удлиненных полостей, П р и м е p . Образцы из титанового сплава ВТ1-0 сваривают погруженной дугой в среде аргоча на модернизированном автомате АЛС-1000-2Т. На горелке установлен соленоид. BIBB лантанированных вольфрамовых электрода имеют диаметр 10 мм о и угол заточки 15, расстояние между осями электродов 10 мм. Режим сварки: св= 850 а,U дуги = 12 — 13 a, V сварки=

20 м/час. Просвечивание сварных швов рентгеновскими лучами показало отсутствие удлиненных полостей. Скорость сварки, проводимой в соответствии с предложенным способом, увеличена в 2-2,5 раза при высоком качестве сварных соединений. Способ позволяет увеличить производительность труда, снизить расход сварочных материалов при невысокой стоимости применяемого сварочного оборудования

Ф ормула изобретения

Способ дуговой сварки неплавяшимися электродами в среде защитных газов с о6разованием общей сварочной ванны, при котором на горящие сварочные дуги накладывают общее продольное магнитное поле, создаваемое соленоидом, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью исключения образования удлиненных полостей при ведении пр цесса сварки на повышенных скоростях и токах для повышения качества сварных швов соединений больших толшин, сварку ведут погруженными дугами с образованием обшего активного пятна, неплавяшиеся электроды располагают друг от друга на расстоянии, не превышаюшем двух диаметров электрода, при этом каждый электрод располагают эксцентрично линиям напряженности магнитного поля !

О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. свид. СССР № 279827 от

10.05.62 г. В 23 К 9/16.

2. Патон Б. Е. Технология электрической сварки плавлением. Машгиз, Москва, 1962 r., стр. 153, 209.

3. Тиходеев Г. М. Энергетические свойства электрической сварочной дуги, М-Л.,изд. АН СССР, 1961 r.

4. Патент США № 3641309 от

08.02.1972 r., 219-123.

5. Авт. свид. СССР ¹ 238046 от

18.12.1967 г.,В 23 К 9/08 — прототип.

Составители Г. Квартальнова

Редактор Н. Вирко Техред А. Богдан Корректор Л. Боринская

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5892/7 Тираж 1178

LIHNNTIR Государственного комитета по делам изобретений и

1 1 3 035, М осква, Ж-35, P аушская

П одписное

Совета Министров СССР открытий наб. д. 4/5