Способ дуговой сварки

 

(72) Авторы изобретения

Л. А. Землевский и Г. И. Лесков (7!) Заявитель (S4) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к дуговой свафке в защитных газах, преимущественно погруженной дугой, и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где данный способ находит применеwe, Известен способ дуговой сварки, при котором перекрывают поперечное сечение зазора перед дугой, образуя замкнутый кратер. В известном способе замкнутый кратер образуют путем подачи в зазор перед дугой дополнительной струи защитного газа с повышенным расходом. Способ позволяет увеличить производительность сварки за счет того, что дополнительная струя препятствует подтеканию расплавленного металла ванны под дугу, что обеспечивает увеличение глубины проплавления (1).

Недостатком этого способа является © то, что газ, подаваемый в зазор под" большим напором, нарушает естественные процессы в кратере (величину давления, направление газовых и плазменных потоков); кроме того, отравленный поток газа оказывает значительное механическое воздействие на ванну жидкого металла, что препятствует удовлетворительному формированию шва и способствует возникновению дефектов. При сварке с повьппенным расходом основного защитного газового потока. дополнительная . струя не удерживает жидкий металл ванны от подтекания под дугу. Кроме того, известный способ требует повышенного расхода защйтного газа.

Бель изобретения - повышение производительности и качества путем управления формированием шва в способе сварки, при котором перекрывают поперечное сечение зазора перед дугой, образуя замкнутый кратер.

Эта цель достигается тем, что поперечное сечение зазора перекрывают металлическим или керамическим экраном, который перемешают со скоростью сварки на расстоянии от оси электрода, равном Кб, где К вЂ” коэффициент, рав3 719 ный 0,5 — 2; б — ширина зазора, при этом большие значения К выбирают при меньших значениях б и наоборот, а также тем, что экраном перекрывают отдельные участки поперечного сечения зазора.

На фиг. 1 показана схема, поясняющая способ; на фиг. 2 — то.же, в плане; на фиг. 3 - зависимость К от б.

Зазор свариваемых деталей 1 перед дугой 2 перекрывают по всему сечений

I экраном 3, который крепится на горелке" . 4 при помощи устройства 5. Регулирующим винтом 6 устанавливают экран в нужном положении. В сварочной ванне 7, которая находится в искусственно обра- . зованном кратере 8, поддерживается давление, необходимое для нормального фор мирования шва.

Экран-вставка бывает медным водоохлаждаемым или его HspoTBBJfHBaroT из какого-либо тугоплавкого материала вольфрама, графита, керамики и т.п.

Ширину экрана берут несколько меньше ширинй зазора с учетом утяжки шва во время сварки. Экран крепят к сварочной горелке, чем обеспечивают его перемещение со скоростью сварки. Если экран приблизить к дуге за границу оплавления, то увеличивается опасность его перегрева и разрушения. Если его удалить слишком далеко от границы оплавления, то давление в кратере падает.

Экспериментально установлено, что при сварке по зазору шириной 1 -, 6 мм оптимальное расстояние экрана от оси электрода для большинства режимов при от. 200 до 500 A составляет

0,5 — 2,0 ширины зазора. Причем для большей ширины зазора берутся меньшие значения, а для меньшей - наоборот. Зависимость К от б(фиг. 3) получена по средним значениям К, которые можно брать несколько выше или ниже линии графика. Например, цля зазора б = 3 мм кроме значения К = 1,0 можно братьК = 1 1 и К = 0 9 так как на качестве сварки это существенно не отразится.

Экран позволяет повысить в кратере дав ление паров металла; плазменных потоков дуги и напор струи защитного газа (таким образом, повысится глубина проплавления при сварке погруженной дугой по зазору, а вместе с этим и производи- тельность), исключить затек жидкого металла под дугу и появление из-за этого дефектов. Наилучшие результаты

827, ., 4 дает применение медного водоохлаждаемого экрана.

В ряде случаев на некоторых режимах при сварке погруженной дугой в кратере дуги создается черезмерно высокое давление (чаще всего в нижней части кратера), которое оттесняет нижнюю часть жидкой .ванны, и нависающий козырек металла захлопывает газовый пузырь. В !

О этом случае в шве появляются дефекты в виде газовых полостей. При сварке на таких режимах с применением экрана появляется возможность регулирования давления в кратере по его высоте.

15 Для этого в соответствующей части экрана выполняют один или несколько сквозных каналов для отвода газа. Соответствующим подбором сечения канала добиваются выравнивания давления в нужной части кратера. Экран может быть выполней и иэ металла, идентичного сва-, риваемому. -Поскольку дуга находится от него на некотором постоянном расстоянии оплавление экрана будет незначительным. В этом случае скорость перемещения экрана относительно свариваемых деталей должна быть меньше скорости сварки на величину скорости его оплавления.

Пример . Производится сварка стали ЭП-56 толщиной 18 мм в один проход. Величина зазора 3 мм. Режим ! сварки: Л, = 420o.,0д. =26iV =20 м/ч, В качестве защитного газа прйменяется смесь иэ 90 А и 20% СО . Скорость истечения газа 40 мlс. Приме. няется медный водоохлаждаемый экран, закрепленный на сварочной горелке и размещенный на расстоянии 4 мм от оси

40 электрода. Формирование шва удовлетво- . рительное, процесс стабилен, проплавлениф полное.

При применении экрана при сварке погруженной дугой стыковых швов с обязательным зазором повышается производительность процесса на 30 — 50% при одновременном улучшении формирования шва, повышается качество шва за счет уменьшения или устранения дефектов типа несплавлений, появляется воэможность расширить диапазон режимов качественной сварки погруженными дугами эа счет регулирования давления в кратере дуги и тем самым увеличить номенклатуру свариваемых деталей.

53

Формула изобретения

1. Способ дуговой сварки, при котором перехрывают поперечное сечение эа

719827

5 зора перед дугой, образуя замкнутый кратер, отличающийся тем, что, с целью повышения про .зводительности и качества сварки путем управления формированием шва, поперечное сечение зазора перекрывают металлическим или керамическим экраном, который перемещают со скоростью сварки на расстоянии от оси электрода, равном Кб, где К-коэффициент, равный 0,5 - 2,0; б - ширина зазора, при этом большие значения К выбирают при меньших значениях б и наоборот.

2. Способ по и. 1; о т л и ч а юшийся тем, что, с целью регулирс вания давления в"кратере, экраном перекрывают отдельные участки поперечного сечения зазора.

Источники информации ...принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство по заявке % 2187902/27, кл. В 23 К 9/16, 1975 (прототип).

7i9827

Составитель А. Гаврилов редактор С. Лыжова Текред О. Андрейко Корректор Ю- Макаренко

Заказ 274/8 Тираж 1160, Подписное

IIHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11ЗОЗБ, Москва, @-35, Раушская наб., ц. 4/5

Фвлявл ППП Пвтввт, г. Ужгороп, ул. Првввтввя, 4: