Способ дуговой сварки плавящимся электродом

 

1. СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, преимущественно с принудительными короткими замыканиями дугового промежутка, i при котором осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества сварки путем уменьшения разбрызгивания , длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально напряжению дугового промежутка, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перекормки. 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что длительность горения дуги до следующего коротко- S. го замыкания устанавливают пропорци онально интегралу от напряжения (Л дуги, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5И В 2 9 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2747976/25-27 (22) 28.02.79 (46) 23.12.83. Вюл. Р 47 (72! A.Ô. Князьков, Ю.Н. Сараев и A.Ê. Тимошенко (71) Томский ордена Октябрьской Рево." люции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (53) 621.791.753(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 214690, кл. В 23 К 9/16, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 563241, кл. В 23 К 9/00, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

)) 592539, кл. В 23 К 9/16, 1972 (прототип ). (54) (57 ) 1. СЛОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, преимущественно с принудительными короткими

„.SUÄÄ 951810 A замыканиями дугового промежутка, при котором осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества сварки путем уменьшения разбрызгивания, длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально напряжению дугового промежутка, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорци- I онально интегралу от напряжения дуги, определяемого в интервале крат. ковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки. С:

951810

Изобретение относится К области сварки и может быть использовано для автоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка.

Известен способ с принудительными обрывами дуги 1 ).

При этом способе сварки по истечении заданного времени горения дуги на нее налагается импульс напряже р ния и тока противоположной полярности, который гасит дугу. После погасания дуги электродная проволока с жидкой каплей на торце приближается к ванне и закорачивает разряд-15 ный промежуток. В этот момент включают ток и осуществляют дозирование энергии. По истечении времени дозирования ток вновь выключают.

Недостатком этого способа сварки ур является большое разбрызгивание, так как не осуществляется гашение энергии, запасенной в .дросселе во время короткого замыкания к моменту разрыва перемычки,.что ведет к ухуд- 25 шению процесса. Кроме того, дозирование энергии начинается с момента начала коротких замыканий, длительность которых может изменяться в широких пределах из-за случайного харак.З0 тера их образования. Следовательно, время горения различно, что приводит к нестабильности процесса.

Известен способ сварки, при котором производят кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки и осуществляют непрерывное измерение напряжения и тока на перемычке, причем момент коммутации определяют при достижении измеренными величинами заданного порогового 40 значения L».

Однако этот способ сварки не позволяет дозировать энергию, идущую на расплавление электродного металла, а следовательно создавать 45 идентичные условия для переноса электродного металла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ сварки 50 с короткими замыканиями другого промежутка, при котором осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки (3 g.

Недостатком данного способа свар55 ки также является отсутствие возможности дозирования энергии плавления электрода, что приводит к невозможности создания идентичных условий для переноса каждой капли электродного металла. Перенос электродного металла в сварочную ванну в этом случае носит случайный характер, что ухудшает качество сварки и увеличивает разбрызгивание электродного металла. 65

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу дуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, при котором осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки, длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально величине напряжения дугового промежутка, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки, а также тем, что длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально интервалу от напряжения дуги, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки.

На чертеже изображена осциллограмма тока и напряжения, получаемая при этом способе сварки.

В момент достижения критического состояния размеров перемычки на участке t1 — 1 ток короткого замыкания снижают до величины тока паузы

Эп . П„и этом происходит разрушение: перемычки, что уменьшает разбрызгивание, вызванное электрическим взрывом, который прямо пропорционален амплитудному значению тока, протекающему в этот момент по перемычке.

На дуговом промежутке скачкообразно увеличивается напряжение, что соответствует определенной длине дуги в момент повторного возбуждения. Поскольку процесс коротких. замыканий носит случайный характер (зависит от положения капли на торце электрода к моменту начала короткого замыкания, от объема расплавленного металла и т.д..), то их длительность будет различна. При этом длина дуги в момент поворотного возбуждения дуги также будет различной, и на торце электрода будет оставаться разное количество расплавленного электродного металла. Следовательно, начальные условия дозирования энергии, идущей на расплавление электродного металла, также будут различны, что приведет к расплавлению разного количества электродного металла и не одинаковому расположению капли расплавленного металла на электроде перед коротким замыканием.

Это уменьшает стабильность процесса и увеличивает разбрызгивание из-за случайных коротких замыканий.

Поэтому при параметрическом определении времени кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки необходимо в зависимости от величины дугового напряжения на этом интервале определять длительность горения дуги до снижения тока перед следующим коротким замыканием.

951810

Составитель A.Ãàâðèëoâ

Техред Л.Мартяшова Корректор

Редактор Л.утехина

Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10632/7

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

При этом длительность горения дуги может быть, либо прямо пропорциональной величине напряжения на интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки, либо находится в интегральной зави- 5 симости от укаэанной величины.

При таком дозировании энергии, идущей на расплавление электродного металла, размеры образующихся капель почти постоянны, что обеспечит минимальные отклонения длительностей коротких замыканий от средних величин.

После расплавления требуемого количества электродного металла сварочный ток вновь уменьшают до величины тока паузы 3 q<

При этом давление дуги на сварочную ванну уменьшается, силы, действующие на каплю, находящуюся на торце электрода и стремящиеся сместить ее к боковой поверхности электрода, уменьшаются, и капля занимает соосное расположение с электродом. Это способствует более плавному ее переходу в сварочную ванну.

В начале короткого замыкания сва рочный ток вновь увеличивают, и затем весь цикг. повторяется.

Пример. Выполняют автоматическую сварку плавящимся электродом 30 в среде углекислого газа электродной проволоки Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, при токах 140-150 А и напряжении на дуге 22-23 В.

При коротком замыкании уменьшает 35 ток к моменту разрыва перемычки до

20 А на время 0,5 мсек. При этом жидкая перемычка между электродом и ванной разрушается почти без взрыва, что значительно снижает разбрыз/ гивание электродного металла. На интервале этого времени измеряют величину дугового напряжения, и в зависимости от этой величины прямо пропорционально определяют длительность горения дуги до снижения тока перед следующим коротким замыканием. Возможно также определение длительности горения дуги в зависимости от интегральной величины дугового напряжения на интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки (0,5 мсек ).

При этом количество расплавленного электродного металла, находящегося на торце электрода к моменту окончания дозирования, почти одинаково, а уменьшение сварочного тока до величины тока паузы 20 А способствует симметричному расположению электродного металла относительно непрерывно подаваемого электрода.

Вследствие этого обеспечиваются идентичные условия для начала каждого короткого замыкания. При этом различия в диаметре капель, образующихся к началу короткого замыкания, минимальны. В начале короткого замыкания ток вновь увеличивают, что приводит к ускорению перехода электродного метагла в сварочную ванну.

Ширина и высота направленных швов оптимальны и имеют плавный переход к основному металлу.

Основные параметры процесса сварки:

Диаметр электрода 1,2 мм, скорость сварки 20 м/ч, ток паузы 20 А, длительность кратковременного снижения тока, 0,5 млсек, пределы отклонения длительностей горения дуги 10-11 мсек, ц„„ 40 b пределы отклонения длительностей к.з. 3,0-3,2 мсек.

Предлагаемый способ сварки позволяет создать идентичные условия для переноса каждой капли электродного металла, повысить стабильность процесса сварки и уменьшить разбрызгивание металла, что значительно повышает качество сварки.