Способ дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«» 733905 д

k (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 09.03.76 (21) 2331109/25-27 (51) Ч. Кл.

В 23 К 9/16 с присоединением заявки.%—

Гавудврстввнньй комитет (23) П риоритет

«о авнви нзваретеннй н атврытнй

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 18,05.80 (53) УДК

621.791.754 (088.8) Л. Д Веретник, В. И. Лукьянчиков и В. Г. Несвитайло (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в электротехнической про мышленности, в частности, при изготовлении электродвигателей.

В современной электротехнической промышленности для скрепления сердечников статоров перед запрессовкой в станину применяют аргоно-дуговую сварку (1), Этот способ дуговой сварки не позволяет получить удовлетворительного качества сварных соединений, собранных из листов с межлистовой изоляцией более 8 мкм.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является способ дуговой сварки неплавяшимся электродом в защитных газах, при котором защитный газ подают двумя концентричными потоками, \ причем внутренним потоком подают инертный гаэ, а наружным углекислый газ (2).

Однако при дуговой сварке сердечников стзторов электродвигателей, собранных из листов, покрытых межлистовой изоляцией, .недостаточно интенсивно протекает процесс восстановления железа из окисной пленки, что приводит к насыщению металла сварных швов закисью железа (FeO), а следовательно к снижению их качества и снижению производительности труда за счет увеличения коли5 чества повторных операций сварки. По.этой причине ограничивается возможность увеличения скорости сварки, так кзк сокрашзется время пребывания металла швз в жидком состоянии. Энергетическая характеристика дуги, горящей в аугоне, хуже. чем при других способах сварки (наиболее низкая нанряжеиность поля). В результате при одном и том же токе в дуге выделяется наименьшее коли чество тепла, которое вследствие низкой теплопроводности зргона используется недостаточно полно.

Целью изобретения. является повышение качества сварных соединений, преимущественно сердечников магнитопроводов, собранных из листов с межлистовой изоляцией, например из закиси железа, и повышение производительности труда путем сокрашения количества повторных оперзций сварки.

Это достигается тем, что в способе дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах, при котором защитный газ подают несколькими концентричными потоками, причем внутренним потоком подают Инертный газ, а на- 5 ружным — углекислый газ, между потоками инертного и углекислого газов подают поток . кислорода, а углекислый газ подают по спиральной траектории. Это дает возможность увели-чить время пребывания сварочной ванны 10 в жидком состоянии и, следовательно, обеспечить улучшение условий для восстановления окисной пленки и получить более качественные швы.

Защита сварочной ванны от внешней среды осуществляется углекислым газом, расход которого значительно превышает расход аргона и кислорода. Чтобы на выходе из горелки не происходило смешивание углекислого гаC за с более нагретым кислородом, а также с 20 целью полного исключения попадания углекислого газа на вольфрамовый электрод, его подают в виде спиральных витков, обтекающих струю кислорода.

В способе дуговой сварки неплавящимся электродом защитные газы подают одновре-. менно несколькими концентричными потоками, причем внутренним потоком ламинарной струей подают инертный газ, например аргон 30 с расходом от 0,7 до 1,0 л/мин. Увеличение расхода аргона нецелесообразно в связи с высокой его стоимостью, а уменьшение может повлечь за собой окисление вольфрамового электрода. Наружным потоком подают углекислый газ по спиральной траектории с расходом от 1,5 до 2,0 л/мин . Этот интервал расхода углекислого газа является наиболее надежным с точки зрения защиты сварочной

Аргон

450

4 — 14

140

4А 80

Аргон, кислород, углекислый газ

140

4 — 14

650

3 — 13

Аргон

160

420

733905 ванны и экономичным. Следует отметить, что поток углекислого газа состоит из двух имеющих вид двухзаходной резьбы потоков. которые подаются тангенциально. Между потоками аргнона и углекислого газа подают ламинарной струей кислород с расходом от 0,4 до 0,6 л/мин. Этот интервал расхода кислорода является достаточным для восстановления окисной пленки, находящейся на поверхности свариваемых материалов.

Описываемым способом осуществлялась дуговая сварка статоров электродвигателей серии 4А с высотой. оси вращения 80 — 90 мм, изготовленных из стали ЭОЗОО толщиной 0,5 мм, и статоров магнитопроводов ЭМУ вЂ” 5 иэ стали Э11 толщиной 1,0 мм.

Сердечники статоров опрессовывались усилием: а) для серии 4А — 4 тс; б) для ЭМУ вЂ” 5 — 6,5 — 7 тс.

Процесс сварки проводили на опрессованном пакете листов с вертикальным наложением швов. Процесс сварки начинался и заканчивался на медных подкладках.

В качестве сварочных материалов использовались: аргон чистый по ГОСТ 1051 — 73 марки "А", кислород по ГОСТ 6331 — 68, углекислый газ по ГОСТ 8050 — 64„вольфрамовые лантанированные электроды по

СТУ вЂ” 45ЦМ вЂ” 1150 — 68 диаметром 3 мм.

Вылет электрода составлял 0,8 — 1 мм.

Длина сварочной дути. равнялась 0,8 — 1,0 мм.

Расход газов измерялся и регулировался ротаметрическим индикатором расхода типа

РС вЂ” ЗА.

Расход аргона 0,8 л/мин; кислорода

0,5 л/мин; углекислого газа 1,5 л/мин, Данные примера конкретного выполнения сведены в таблицу.

733905

Продолжение табл.

4А 90

Аргон, кислород, углекислый газ

540

160

3 — 13

270

160 — 165

28 — 30

Аргон

160-165

320

27-30

Как видно из таблицы, для стали ЭОЗОО максимальное усилие разрыва было при дуговой сварке в среде аргона, кислорода и углекислого газа. Следовательно, при использовании предложенного способа сварки повы- шается качество сварных соединений. Исследования проводились в пределах изменения межлистовой изоляции от 3 до 30 мкм.

Использование предлагаемого способа дуговой сварки сердечников статоров электродвигателей, собранных из листов с межлистовой изоляцией, обеспечивает по сравнению с существующими способами повышение качества сварных соединений пакетов магнитопроводов с межлистовой изоляцией, повышение производительности труда за счет со- 35 крашения повторных операций сварки. Экономический эффект от использования предложенного способа составит 150 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ дуговой сварки неплавящимся элек- 4О тродом в защитных газах,при котором эащитСоставитель Т. Квартальнова

Техред М. Петко Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Вирко

Заказ 1963/19

Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

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

ЭМУ вЂ” 5 Аргон, кислород, углекислый газ ный газ подают несколькими концентричными потоками, причем внутренним потоком подают инертный гаэ, а наружным — углекислый газ, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, преимущественно сердечников магнитопроводов, собранных из листов с межлистовой изоляцией, например иэ закиси железа, и повышения производительности труда путем сокращения количества повторйых операций сварки, между потоками инертного и углекислого газов подают ламинарный поток кислорода, а углекислый газ подают по спиральной траектории.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Веретник Л. Д. и др. Сварка магнитопроводов асинхронных электродвигателей, "Сварочное производство". 1973, Р 11, с.18-20.

2. Авторское свидетельство СССР ° Р 139752, кл. В 23 К 9/16, 1960, (прототип).