Способ сварки плавлением несколькими последовательно расположенными электродами

О П И С А Н И Е 01) 437587ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Ссщиалистических Республик(22) Заявлено 22,02.72 (21) 1750561/25-27 1) М. Кл. В 231 с 9/16 аявкис присоединением 32) Приоритет Опубликовано 30.07.74 Дата опубликования о осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийе открытий УДК, 621,791,75(088.8) летень28 ания 28.01.7 Авторыизо 6 ретени Г. А, Славин, Е, А, Столпнер, В. К, Шмелев П. Цветко 1) Заявител ПЛАВЛЕНИЕМ НЕСКОЛЬКИМИ ПОЛОЖЕННЫМИ ЭЛЕКТРОДА(54) С П ОСОБ СВАОСЛЕДОВАТЕЛЬНО авлением,не положенными еменных им вает надеж ого металла уктуры шва ство сварно ся от известдов накладыое значение вии с форму 0)5,= (400 - 700) б - ( бирают от ния имп льсов в Частоту следова У 10 до 50 Гц,При наложении импульсов тока рами, соответствующими указанн шению, обеспечивается наиболее э измельчение составляющих структ ла шва. Эффект измельчения стр может быть получен при встряхив ла сварочной ванны за счет ди воздействия импульсов тока на чения (дробпадение часобственных о металла в нта кристалновлено, что применяемых лавов на осзмель тенным условием труктуры являет пульсов тока с чай дендритов или твенной близости Эксперименталь шинства практич и сплавов, напри с параметому соотноффективное уры металуктуры шва ании металнамического кидкий меНепре л ения) с 5 стоты им колебани непосредс лизации,для боль 0 металловся сов стотой жидко от фр о уста ески мер сп Известен способ сварки пл сколькими последовательно рас электродами с подачей кратковр пульсов тока различной формы.Однако этот способ не обеспеч ных условий встряхивания жидк сварочной ванны и дробления ст за счет чего можно повысить кач го соединения,Предлагаемый способ отличает ного тем, что на один из электро вают импульсы тока, амплитудн которых определяют в соответст лой е 1, - амплитудное значение тока, А;б - глубина проплавления металла, мм 5 - расстояние между электродами, мм 1 алл, если параметры этих импульсов будутобеспечивать необходимое по величине механическое воздействие с частотой, близкой кчастоте собственных колебаний элементов кри 5 сталлизующейся ванны,Известно, что динамическое (механическое)воздействие импульсов тока на металл сварочной ванны (давление дуги в импульсе)пропорционально квадрату амплитудного зна 10 чения тока 1 аСтепень измельчения структуры зависит отрасположения места приложения импульсовотносительно фронта кристаллизации жидкогометалла.15 Чем дальше расположено место ввода импульсов давления от фронта кристаллизации,тем больше должен быть импульс давления,т, е. тем больше должно быть амплитудноезначение тока импульса. Параметры импуль 20 сов тока зависят также от глубины ванныжидкого металла и теплофизических свойствего.437587 Предмет изобретения 25 Составитель А. ГавриловТехред Г, Васильева Корректор Н. Учакина Редактор Н, Суханова Заказ 30/3 Изд. Ма 1974 Тираж 944 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 нове алюминия, меди, титана, никеля, ниобия, железа и др., диапазон оптимальных частог импульсов тока равен 10 - 50 Гц.Таким образом, приведенное соотношение учитывает необходимые условия,для получения эффекта измельчения структуры металла шва за счет динамического воздействия,импульсами тока на кристаллизующийся металл.Выбор электрода, на который должны накладываться импульсы тока в соответствии с указанным соотношением, зависит от решаемой задачи. Если нужно повысить плотность металла шва за счет дробления различных включений, например окисной пленки при сварке алюминиевых сплавов, то импульсы тока должны накладываться на электрод, под которым располагается максимальная глубина ванны,Для измельчения структуры металла шва импульсы тока должны подаваться на последний электрод, так как структура шва формируется в хвостовой части ванны. При этом предыдущие электроды могут быть как неплавящимися, так и плавящимися, а источники тепла могут быть как с постоянной во времени, так и с пульсирующей по заданному закону мощностью.Для повышения степени измельчения структуры и свойств сварного шва рационально встряхивать металл при минимальном вводе тепла в жидкий металл. Отсутствие тепловложения при измельчении структуры предотвращает рост и оплавление зерен, интенсивное выпадание различных фаз в процессе кристаллизации и рекристаллизации.С целью уменьшения теплового воздействия на сварочную ванну импульсы тока накладывают на последний электрод, промежуток между которым и изделием ионизируют высокочастогным разрядом, т. с. между последним электродом и изделием не возбуждается какой-либо дополнительный источник тепла, нагример дуга или плазма.5 Для прохождения же импульсов тока черезэтот промежуток последний ионизируется с помощью высокочастотного разряда осцилятора. Такой процесс наиболее эффективен, когда необходимо сохранить ориентацию периферий ных кристаллитов шва, получаемую при кристаллизации ванны после предыдущего источника тепла. Например, при двухэлектродной сварке, когда с первого электрода горит пульсирующая дуга на режимах, обеспечивающих 15 круглую форму зеркала ванны, целесообразносохранить радиально направленную структуру на периферии шва и измельчить ее в осевой части шва.Сварные швы с измельченной структурой за 20 счет динамического воздействия импульсов тока обладают более высокими свойствами. Способ сварки плавлением несколькими последовательно расположенными электродами с подачей кратковременных импульсов тока различного назначения, о тл и ч а ю щи й с я 30 тем, что, с целью повышения качества сварного шва за счет встряхивания жидкого металла, на один из электродов накладывают импульсы тока, амплитудное значение которых определяют в соответствии с формулой35 1 а= (400 - 700) 6 - (30 - 70) 5,где 1 а - амплитудное значение тока импульса, а;6 - глубина проплавления металла, мм;5 - расстояние между электродами, мм.