Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт.электросварки им. Е. О. Патонами (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ

МУНДШТУКОМ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности при электрошлаковой сварке изделий плавяшимся мундштуком.

Известен способ электрошлаковой сварки плавяшимся мундштуком, заключающийся в том, что по каналам плавящегося мундштука подают основные и дополнительные присадочные проволоки, причем крайние проволоки подают непрерывно. После устрановления процесса проволоки подают только по основным: каналам. При этом измеряют ток и напряжение сварки. После того, как плавяшийся мундштук потеряет контакт со шлаковой ванной начинают подачу дополнительных проволок, непрекрашая поДачи основных проволок, причем датчиком на включение основных и вспомогательных проволок может быть реле тока. Этим самым стараются уменьшить амплитуду колебания вводимой в шлаковую ванну мошности и достичь равномерной ширины сварного шва $1).

СМнако известный способ ЭШС имеет ряд недостатков. Для осушествления

ЭШС по известному способу необходимо, как минимум два механизма подачи проволок, основной н вспомогательный (для

$ сварки крупногабаритных изделий плавящимися мундштуками механизмов подачи проволок должно быть в два раза больше вместе с соответствуюшими

10 приводами и системами управления). Это сушественно усложняет технику выполнения сварки. Кроме того, периодическая остановка подачи вспомогательных проволок в момент касания плавящимся

3S мундштуком шлаковой ванны, в ряде случаев, как показана практика, приводит к свариванию концов вспомогатепьных проволок с торцом мундштука, что сушественно затрудняет возобновление подачи вспомогательных проволок в шлаковую ванну при отрыве от нее плавящеt гося мундштука. Это привоант к появлению сместных непроваров в сварном шве, нарушениям стабильно

7454

1О

3 92 сти процесса сварки, снижению его эффективности.

Целью изобретения является упрощение оборудования, обеспечение равномерной ширины сварного шва и повыше- . ние качества сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу

ЭШС, к шлаковой ванне, расположенной в зазоре между кромками свариваемых изделий, подводят ток от источника напряжения, измеряют ток сварки, напряжение между плавящимся мундштуком и изделием, формируют опорный сигнал оптимальной активной мощности, вводимой в шлаковую ванну, определяют реальную активную мощность, выделяемую в шлаковой ванне путем умножения тока сварки на напряжение между плавящимся .мундштуком и изделием, сравливают сигналы, пропорциональные опорной и реакльной активной мощности, и вьщеляют сигнал рассогласования мощности, который путем изменения параметров режима сварки, приводят к нулю, периодически осуществляют изменение скорости подачи всех электродных проволок в шлаковую ванну с частотой равной частоте естественной модуляции амплитуды сварочного тока, увеличивая скорость подачи проволок при уменьшении амплитуды тока и уменьшая скорость подачи при увеличении амплитуды тока с приведением тем самым сигнала рассогласования между опорной и реальной активной мощностью, выделяемой в шлаковой ванне к нулю.

На чертеже представлен пример выполнения предлагаемого способа ЭШС. 40

Схема содержит плавящийся мундштук

1; электродные проволоки 2; шлаковая ванна 3; сварной шов 4; источник питания 5; привод подачи электродных проволок 6; блок коэффициента пропорциональности 7; усилитель-преобразователь

0 сигнала 8; преобразователь тока 9; преобразователь напряжения 10; измеритель активной мощности 11; блок коррекции скорости подачи проволок 12.

Способ электрошлаковой сварки осуществляется следующим образом.

После наведения шлаковой ванны 3 через каналы плавящегося мундштука 1 осуществляется подача в шлаковую ванну 3 электродной проволоки 2 посредством привода 6 от усилителя-преобразо вателя 8 с постоянной начальной скоPocThlo идц, Электродная проволока,>

L под воздействием тока от источника питания 5 начинает плавиться в шлаковой ванне 3, вследствие чего образуется сварной шов 4. Преобразователь тока 9 через блок коэффициента пропорциональности 7 и усилитель-преобразователь 8 воздействует на привод подачи электродной проволоки 6, осуществляется принудительное изменение скорости подачи проволоки с частотой амплитудной модуляции тока. Измеритель активной мощности ll получает информацию от преобразователей тока 9 и напряжения 10 на шлаковой ванне. Сигнал с выхода

11 пропорциональный реальной активной мощности сравнивается в узле сравнения с опорным сигналом, пропорциональными оптимальной мощности и разность этих сигналов через блок коррекции 12 воздействует с соответствующим знаком на установку начальной скорости в блоке усилителя-преобразователя 8, сводя разность между опорной и реаль.ной мощности, выделяемой в шлаковой ванне к нулю.

Предлагаемый способ ЭШС позволяет отказаться от дополнительных механизмов подачи вспомогательных проволок, т.е. упростить оборудование, полностью исключить возможность сваривания концов электродных проволок с торцом плавящегося мундштука, т.к.электродные проволоки подаются в шлаковую ванну непрерывно без остановок, обеспечить равномерность ширины свар-. ного шва, тем самым повысить качество сварного соединения и, в целом, эффективность процесса ЭШС.

Способ ЭШС осуществляют при сварке плавящимся мундштуком деталей штампового оборудования. Размеры шва составляют 800 х 125 х.50 мм.

В качестве сварочной головки применяют аппарат А645, через плавящийся мундштук размером 750 х 1500х 10 мм подают шесть электродных проволок диаметром 3 мм, источник питания Тр-р

ТШС 3000/1, сварочный ток 1,5 вЂ” 3 кА, напряжение 48 вЂ” 50 В. Энергетические параметры регистрируются самопишущими приборами типа Н 370, в качестве преобразователей тока и напряжения используются серийные блоки из быстродействующего прибора Н 338-4П, в качестве измерителя активной мощностивЂ” прибор типа Д 556. Задание начальной скорости и периодическое изменение ско927454 рости подачи проволок по показаниям приборов осуществляют вручную. В процессе сварки достигается ожидаемая стабильность мощности, вводимой в сварочный зазор, и равномерность ширины провара по сечению шва.

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения при

ЭШС плавящимся мундштуком позволяет по предварительным расчетам снизить себестоимость выполнения сварного шва на 2,2%.!

Форму ла изобретения 15

Способ электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком, состоящий в. том, что к шлаковой ванне, расположенной в зазоре между кромками сварива- 20 емых изделий, подводят ток от источника напряжения, измеряют ток сварки, напряжение между плавящимися мундштуком и изделием, формируют опорный сигнал оптимальной активной мощности, 25 вводимой в шлаковую ванну, определяют реальную активную мощность, выделяемую и шлаковой ванне путем умножения тока сварки на напряжение между пла-. вящимся мундштуком и изделием, сравнивают сигналы, пропорциональные опорной и реальной активной мощности, и выделяют сигнал рассогласования и изменяют параметры режима сварки для приведения сигнала рассогласования к нулю, отличающийся тем, что, с целью упрощения оборудования и достижения равномерной ширины сварного шва, изменение параметров режима сварки производят путем периодического изменения скорости подачи одновременно всех электродных проволок через плавящийся мундштук в шлаковую ванну с частотой, равной частоте естественной модуляции амплитуды сварочного тока, увеличивая скорость подачи проволок при уменьшении амплитуды тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 450670, кл. В 23 К 25/00, 02.01.73 (прототип).. 927454

Составитель В. Пронин

Редактор Л. Авраменко Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Бокааи

Заказ 3081/16 Тираж 1151 Псдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком

Способ электрошлаковой сварки // 927452

Способ регулирования термического цикла при электрошлаковой сварке // 919836

Способ управления дозированием материалов при электрошлаковой сварке // 917983

Сварочный дубль-аппарат // 899306

Мундштук для электрошлаковой сварки // 897440

Установка для электрошлаковой сварки металлов больших толщин // 891288

Способ разведения ванны при электрошлаковой сварке на увеличенном вылете проволочного электрода // 891287

Мундштук для электрошлаковой сварки // 880670

Способ электрошлаковой сварки изделий больших толщин // 878471

Способ электрошлаковой сварки швов в нижнем положении и устройство для его осуществления // 2103133

Изобретение относится к электрошлаковой сварке и может быть использовано для сварки протяженных швов в нижнем положении, в том числе кольцевых, во всех отраслях машиностроения

Устройство для электрошлакового литья // 2111099

Устройство для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой // 2132264

Способ ремонта, способ электрошлаковой наплавки, устройство для электрошлаковой наплавки и кристаллизатор устройства для электрошлаковой наплавки чугунных прокатных валков // 2139155

Кокиль для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой // 2139175

Кристаллизатор для электрошлаковой наплавки // 2139362

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, в частности к конструкциям для электрошлаковой наплавки

Способ упрочнения породоразрушающего инструмента при его изготовлении или восстановлении // 2167750

Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и может быть использовало для упрочнения преимущественно породоразрушающего инструмента (билы размольно-дробильного оборудования, зубья ковшей экскаваторов, коронки (рыхлителей бульдозеров, ножи отвалов и т.п.), а также других деталей, подвергающихся интенсивному износу

Способ электрошлаковой наплавки прокатных валков // 2174153

Изобретение относится к черной металлургии и специальной электрометаллургии и может использоваться для ремонта и восстановления прокатных валков

Кристаллизатор для электрошлаковой наплавки // 2174154

Кристаллизатор для электрошлаковой наплавки с относительным перемещением кристаллизатора // 2184159

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, конкретно к конструкциям кристаллизаторов для электрошлаковой наплавки