В.Е.Патон, М.Г.Бельфор, В.A.Áîãäàíîâñêèé, В.Б.Смолярко, С.И.Притула, A.È.Ãoí÷àpåíêî, В.П.Кушнирук, В.М.Гавва, Ю.И.Сапрыкин, В.A.Òêà÷åíêî, Г.Н.Герасимов и В.A.Ëåáåäåâ (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного(Знамени г институт электросварки им.е.О.патона (<лт(,(;1ф,;,у

I (71) Заявитель tФФ

1 (Х - ".". с, J (i;:- l,, .;"ÿ(r (54) СПОСОБ АВТО11АТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

ШВОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ШИРИНОЙ РАЗДЕЛКИ

КРОМОК

Изобретение относится к автома- тической дуговой сварке плавящимся электродом и может быть применено в машиностроительной, судостроительной и других отраслях техники.

Известен способ автоматической дуговой сварки плавящимся электродом швов с переменной шириной разделки, произвольно ориентированных в плоскости с возвратно-поступательным перемещением электрода поперек стыка, при котором изменение возвратнопоступательного перемещения электрода производят у кромки стыка по сигналу о наезде механического щупа, расположенного впереди (по направлению сварки) сварочной горелки, на кромку стыка (1) .

Недостатком этого способа является тО, что для получения качественного сварного соединения необходимо применять сложную систему устранения транспортного запаздывания, обуслов" ленного наличием расстояния. между механическим щупом и электродом.

Известен способ сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, при котором корректировка амплитуды колебания электрода в зависимости от ширины раздел. ки и направление. электрода вдоль разделки осуществляются по сигналу об изменении величины отношения длительности коротких замыканий дугового промежутка к длительности горения дуги относительно заданного его значения при наезде электрода на кромку разделки стыка (2).

Недостатком известного способа яв-. ляется его ограниченное применение, поскольку его осуществление возможно только при сварке с короткими замыканиями дугового промежутка в сравнительно узком диапазоне режимов и не осуществимо при капельном и струйном переносах электродного. металла.

Цель изобретения вЂ” повышение качества сварки. путем коррекfHpoBKH амплитуды колебаний в зависимости от

2О ширины разделки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматической дуговой сварки швов с переменной шириной разделки кромок, с возвратно-поступательным перемещением электрода и с измененнем. возвратно-поступательного (перемещенкя электрода при наезде его на кромку, в качестве параметра для

ЗО изменения направления перемещения

859071 электрода используют сварочный ток, а направление перемещения меняют при, изменении тока на величину

ы = v.ctgW ха<а

46р где rr,I - величина изменения тока, Aу

V -. скорость возвратно-поступательного перемещения элек- . трода, м/ч;

» вЂ” угол скоса кромки стыка, град; д - диаметр электродной проволо-. ки, им удельный вес электродной . проволоки, г/см з;

+p - коэффициент расплавления, г/А ч в течение более 0,03 с, при этом скорость сварки изменяют обратно пропорционально амплитуде возвратно-поступательного перемещения электрода.

Отклонение тока от заданного на величину лЭ при наезде электрода на кромку стыка происходит в результате изменения (уменьшения). длины дугового промежутка и увеличения скорости плавления электрода за счет явления саморегулирования дуги, что равнозначно увеличению скорости подачи электродной проволоки. Длительность отклонения тока от заданного должна быть более 0,03 с, .чтобы исключитт > возможность изменения направления возвратно-поступательного перемещения электрода от отклонений тока, вызванных капельным переносом электродного металла. Равномерное заполнение разделки по длине шва .до" стигается за счет изменения скорости сварки обратно пропорционально амплитуде возвратно-поступательного перемещения электрода поперек rasa (ши-. рине разделки).

На чертеже изображена схема, по.ясняющая предлагаемый способ.

Схема содержит электрическую дугу,l, электрод 2 и свариваемую конструкцию 3 с переменной разделкой кромок; 1 -угол скоса кромки свариваемой конструкции, Ч вЂ” скорость возвратно-поступательного перемещения электрода, Vrrr вЂ” скорость сварки, Э - ширина разделки кромок свариваемой конструкции.

Предлагаемый. способ сварки осуществляется известными. техническими решениями,.состоящими из сварочного аппарата, механизма возвратно-поступательного перемещения сварочного электрода с блоком управления и блока измерения сварочного тока.

После возбуждения электрической дуги 1 между электродом 2 и свариваемой конструкцией. 3 электроду 2, одновременно с перемещением вдоль стыка,. сообщают возвратно-поступательное перемещение в поперечном на» правлении со скоростью М . В про55

Ц производят автоматическое изменение скоРости еваРкы Yr8 в пРеделах от

10 до 25 и/ч .обратно пропорциональнс амплитуд возвратно-поступательного перьмещемия электрода, т.е. ширине разделки.

Предлагаемый способ сварки возможно применять при сварке плавящимся

Р электродом стыковых и угловых типов соединений с разделкой кромок, стыковых без разделки с зазором не менее цессе сварки производится измерение сварочного тока и при отклонении его от .заданного, вследствие изменения длины дугового промежутка при наезде электрода 2 на кромку свариваемой конструкции 3, на величину а> (рассчитывается по вышеприведенной формуле) и длительности этого отклонения более 0,03 с, изменяют направление возвратно-цоступательного перемещения электрода 2. Используя этот принцип представляется возможным осуществить достаточно точнбе направление электрода 2 по шву и равномерное заполнение переменной разделки свариваемой конструкции 3 по ширине.

Кроме того, при наложении сварного шва производят изменение скорости сварки Ч обратно пропорционально амплитуде возвратно-поступательного перемещения электрода 2 (ширине раз20 делки в), благодаря чему обеспечивается заполнение разделки свариваемой конструкции 3 по длине rasa.

Пример . Сварка криволинейного стыкового соединения толщиной р 20 мм с переменнсй шириной (от 16 до 24 мм) с Ч -образной разделкс7й кромок плавящимся электродом диаметром 1,4 мм в защитной среде сйесей газов аргона и кислорода (Аг+5% О>1).

Сварку производят при заданном постоянном токе (Э>, 290-300A) обратной по" лярности и напряжении дуги Uy 2б-27В.

После возбуждения дуги, электроду, одновременно с перемещением вдоль стыка„ сообщают. возвратчо-поступа- тельное перемещение поперек стыка со скоростью 50 м/ч, В процессе сварки производят измерение сварочного тока и при отклонении его от заданного (290-ЗООА) на величину

40 . @>

М-Ч-&gd.. „, > где Ч 50 м/ч, 3 z>37, cL1,4 мм, Я" 7,8 r/ñì, Д.р 15 г/A ° ÷, ctgd.r,„1,32;

41 .йХ 50,10 ° см/ч»1,32к

<3 14 ) 4- 10 см 7 8 г см," 8

4,15 г/Л ч при длительности этого отклонения

59 0,1 с изменяют направление возврат. но-поетупательного перемещения электрода.

Кроме того, при наложении каждого валика (сварка стыка за 4 прохода) 859071

2,0 мм, угловых, нахлесточных из малоуглеродистых, низколегированных и высоколегированных конструкционных сталей, цветных металлов .и их сплавов в среде защитных газов и под флюсом е

Предлагаемый способ сварки целесообразно испбльзовать нри изготовлении конструкций специального назначения, когда не представляется aosxoaeam обеспечить подготовку кромОк под сварку в соответствии с ГОСТ

14771-76 в силу определенных положений, например из-за отсутствия необходимого механического оборудования плохой обрабатываемости материала, повышенной трудоемкости обработки кромок и др. причин., -.

Продолжение таблицы

Вариант

Затраты базовый предлагаеьэай

58 0

ТЗ у

4Q . 4д. р, 63=V-с® d вЂ”, где А3- величина изменения тока, At

Ч - скорость возвратно-поступательного перемещения электрода, м/<;

45 aL - угол скоса кромк и стыка, град;

cL вЂ” диаметр электродной проволоки, ммр ф - удельный вес электродной

5Q . проволоки r/ñì 1 е р " коэффициент расплавления, r/A» ч ,8 течение более О, 03 с, при этом скорость сварки изменяют обратно пропор55 циойально амплитуде возвратно-посту- пательного перемещения электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 460133, кл. В 23 K 9/00, 1973.

40 . 2. Авторское свидетельство СССР

Р 580959 кл В 23 K 9/10, 1976 (прототип).

Вариант

Затраты базовый предлагаемый

Время .на сварку

1 п.м.шва, мин. 30,0

25,0

28,0

Стоимость сварочной проволоки, коп, 67,4

81,4

Стоимость защитного газа, коп.

60,0

72,0

Предлагаемый способ обеспечивает оптимальное распределение нанлавленного металла в разделке с переменной шириной, что повышает качество и улучшает формирование сварного соединения, снижает расход сварочных материалов, повышает производительность процесса сварки. . За базовый в расчете технико-зкономического "эффекта принят способ автоматической дуговой сварки плавящимся электродом швов с переменной ширикой разделки кромок стыка с возвратно-поступательным перемещением электрода поперек стыка и-постоянной амплитудой колебания, соответствующей максимальной ширине раз° делки стыка, который, в настоящее время применяется в промышленности, 1

Расчет затрат на сварку 1 п.м. шва соединения, тип, размеры и режим сварки которого приведены в примере осуществления предлагаемого .способа представлены в таблице.

Основная зарплата, коп. 33 6

Затраты на электроэнергию из расчета

0,02 руб. эа 1 кВт-ч,,коп. 70,0

257,0 коп. 213,0 коа.

Экономический жр рект от внедрения предлагаемого споеоба сварки на

1 п.м шва составляет с а 0,44 руб, 257 0 вЂ” 213 0

100

При годовой программе 50 000 п.м шва

2Q экономический эффект составит 0,44 х х 50000 = 22000 руб.

Формула изобретения

Способ автоматической дуговой сварки швов с переменной шириной раз 5 делки кромокq с ДОзвратнопоступа тельники перемещением электрода, при котором изменение направления возвратно-поступательного .перемещения электрода производят при наезде его на кромку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем корректировки амплиту-.;ы колебаний в зависимсоти от ширины разделки, в качестве. параметра для изменения направления перемещения электрода используют сварочный " ток, а направление перемещения меняют при изменении тока на величину

859071

Составитель Г.Тютченкова

Редактор E.Äè÷èíñêàÿ Техред Ж. Кастелевич .. Корректор С.Щомак

Заказ 7421/25 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, .Ул.Проектная, 4

Способ автоматической дуговой сварки швов с переменной шириной разделки кромок

Устройство для направления электрода по стыку свариваемых деталей // 856709

Устройство для направления электрода по стыку // 856708

Устройство для регулирования скорости двигателя // 856707

Устройство для приварки проволочных выводов // 854637

Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора // 854636

Устройство снижения напряжения холостого хода сварочных выпрямителей // 854635

Устройство для измерения скорости перемещения свариваемых деталей // 854634

Устройство для автоматического ограничения напряжения холостого хода сварочного преобразователя // 854633

Автоматический регулятор расстояния от инструмента до поверхности изделия // 853894

Устройство для экранирования режущей дуги и защиты плазмотрона // 2106945

Изобретение относится к плазменной резке металлов, более конкретно к устройствам защиты персонала от светового излучения плазменной дуги и плазмотрона от наездов на неровности разрезаемого листа или кромки вырезанных деталей раскроя

Способ регулирования длины дуги по величине напряжения на ней // 2113328

Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к способам регулирования длины дуги по величине напряжения на ней

Способ регулирования длины дуги переменного тока по величине напряжения на ней при сварке плавящимся электродом // 2113329

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к автоматическому регулированию и управлению процессами сварки на переменном токе

Малогабаритный электросварочный аппарат // 2114725

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как для ручной дуговой сварки, так и в качестве источника питания регулируемым постоянным током аккумуляторных батарей, нагревателей, светильников и т.п

Способ электродуговой сварки изделий сложного профиля и устройство для его осуществления // 2115521

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварки встык изделий из проката

Схема защиты системы управления сварочным током от понижения питающего напряжения // 2119220

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления различных объектов

Устройство для сварки // 2121416

Изобретение относится к области сварки и может быть применено в устройствах для сварки в различных отраслях машиностроения

Способ диагностики формообразования при сварке и устройство его осуществления // 2127177

Изобретение относится к области сварочной техники, а его использование может быть распространено на другие области формообразования металлов и сплавов

Осциллятор // 2134483

Изобретение относится к оборудованию для электросварки и служит для облегчения возбуждения и стабилизации дуги при электросварке

Плазменная система и способ ее работы // 2143963

Изобретение относится к области сварки, в частности к плазменной технологии, и может найти применение в различных отраслях машиностроения