Способ прессовой сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 1151) В 23 К 9/08 20 00 КСАН овь саидет В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 155898 кл. В 23 К 9/08, 05.04.622. Кочановский Н.Я, и др. Сварка электрической дугой, вращакщейся в магнитном поле,-фСварочное производствоф, 1959, В 8, с. 1-4 (прототип).(54)(57) 1. СПОСОБ ПРЕССОВОЙ СВАРКИс нагревом торцов соединяеьых деталей дугой, вращакщейся в магнитномполе, при котором на стадии разгонана дугу воздействуют постоянным магнитным полем, о т л и ч а ю щ и и "с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, послеразгона с момента стабилизации надугу воздействуют импульсным ревер"сируемым магнитным полем,2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и Я с я тем, что импульсное реверсируемое магнитное поле создают,пропуская по обмотке электромагнитаоднополунериодно выпрямленные нмпуль"сы тока промышленной частоты. еду свариваеьеюми деталями. Это время 10 уменьшается с ростом величины индукции. Н связи с этим применение им"пульсного магнитного колй на первойстадии нежелательно; так как приводит к увеличению ее длительности, 1 значит и всего времени сварки, приэтом увеличивается количество потребления энергии. Кроме того, неустойчивое вращение дуги в период разгона может явиться причиной образова"ния локального перегрева металла,увеличения степени неровности торцов свариваемых деталей, что впоследствии потребует применения большего. усилия осадки.На второй стадии дуга вращаетсяс большей скоростью, определяемойсилами взаимодействия индукции маг-.нитного поля и величиной сварочноготока, торцы деталейрогреваются иначинают плавиться. На последнейдуга горит неустойчиво, что связанос образованием перемычек жидкогометалла, обусловленного однонаправленным движением дугиТакое неравномерное оплавление требует при З 5 осадке приложения повышенныхдавлений и не всегда сопровождаетсяравномерным соединением по всему свариваемому контуру.Применение программированного уп равления сварочным током при импульсном постоянном по величине направлении магнитном поле не устраняет неравномерности оплавления на второйи третьей садин процесса. Сварное 45 соединение имеет на отдельных участ-ках такие дефекты, как несплавлениеи подрезы. Использование импульсовмагнитного поля прямоугольной Формывызывает снижение устойчивости горесо ния дуги в момент резкого нарастания и спада индукции поля в импульсе, Для улучшения качества сварногосоединения и исключения несплавленияи подрезов при прессовой сварке снагревом деталей дугой, вращающейся 5 в магнитном поле, необходимо такоеуправляющее воздействие на дугу, прикотором одновременно с увеличениемглубины проплавления деталей торцыоплавляются равномерно. Это обеспе чивается при импульсах магнитногополя с плавным нарастанием и спадоминдукцииеОбработка осциллограмм процессапозволяет установитьчто при пра вильном подборе режимов сварки и па" Изобретение относится к сварке, в частности к прессовой сварке с нагревом деталей дугой, вращающейся в магнитном поле, и может быть испольэовано при производстве сварных кон" струкций, состоящих иэ полых деталей замкнутой формы, а также для получения тавровых соединений трубы с пластиной или двух прямоугольных труб.Известен способ сварки с магнит" ным управлением сварочной дугой, при котором для прерывистого перемещения дуги применяют импульсное магнитное поле постоянной полярности.Прерывистое перемещение дуги увели. лвает глубину проплавления свари" ваемых кромок деталей и таким обра" эом обеспечивает лучшее Формирова" ние сварного соединения 1).Недостатком способа является то, что вектор индукции магнитного поля на протяжении всего цикла сварки остается постоянным как по величине, так и по направлению, если рассматривать индукцию в момент прохожде ния импульса, а также то, что импульсы управляющего магнитного поля имеют прямоугольную Форму.Наиболее близким пь технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ прессовой сварки с нагревом торцов соединяемых деталей, дугой, вращающейсяв магнитном поле, при котором в течение всего процесса сварки, в том числе и на .стадии разгона дуги, на дугу воздействуют постоянным магнит ным полем 2).Если использование постоянного магнитного поля на стадии разгона благоприятствует быстрой стабилиза-. ции дуги, то использование постоя.- .ного магнитного поля на второй стадии после стабилизации дуги, обеспечивающего однонаправленное движение дуги .приводит к неравномерному прогреву и оплавлению торцов соединяемых деталей, а при неравномерном оплавлении при осадке требуется приложение повышенных давлений.Кроме того, такой процесс не всегда сопровождается равномерным соединением по всему свариваемомуконтуру.Целью изобретения является повышение качества сварных соединений.Цель достигается тем, что согласно способурессовой сварки с нагревом торцов соединяемых деталей дугой, вращакщейся в магнитном поле, при котором на стадии разгона на дугу воздействуют постоянным магнитным полем, после стадии разгона с момента стабилизации на дугу воздействуют импульсным реверсируемым магнитным полем.При атом импульсное реверсируемое магнитное поле создают, пропуская по обмотке электромагнита однополупериодно выпрямленные импульсы тока промышленной частоты.Результаты исследований показывают, что время разгона дуги, т.е. дли тельность первой стадии, при одноми том же значении сварочного тока зависит от величины индукции управляющего магнитного поля в зазоре меж"1055601 Составитель Г. Квартальновактор И. Пушнвккова Техред Т. Фанта оррек тор С. Черни аказ 9205/13 Тираж 1106ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11303, Иосквар Ж 35 р Раушская наб д. дписное тент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 пиал ПП раметров управляющего магнитного по"ля длительность стадии разгона дугиколеблется в пределах 15"25 от всего. времени сварки,На фиг. 1 изображены временныедиаграммы сварочного токар Р,Цуси"лия осадки Ро на Фиг, 2 - временныедиаграюы магнитного потока ф и ф1 2Взаимодействие постоянного по величине и направлению магнктного потока Ф с током дуги обеспечивает сокращение времени ее разгона Ърр так какисключены оатановккр связайные с при,менением импульсных полей. После дос",тижвния устойчивого вращения дугивзаимодействие тока дуги с пульсирующим реверсивным магнитным полем приводит к прерывистому движению дуги;то в одну, то в другую сторону. Вре"мя остановки дуги определяется скважностью между импульсами магнитногополя фр а направление движения - интерэалбм ревврсированкя. При этом периодическая остановка дуги способствует улучшению прогрева кромок, а пв.риодическое изменение направлениядвижения исключает появление направленных потоков расплавленного металла, Плавное нарастание и спад индукции управляющего магнитного поля вимпульсе исключает нарушение устойчи.вости горения дуги, Это особенно важно на последнем этапе после увеличения сварочного тока перед осадкой,необходимого для интенсиФикации процвсса очистки поверхностей от окислов и загрязнений, когда силы взаимодействия тока дуги н магнитного полярезко возрастают и уаелкчивают вероятность обрыва дуги. В результате такого комплексного воздействия внешнего магнитного поля ыа дугу достигается равномерное оплавление торцов сэа"риваеьых деталей и, как следствие,после осадки качественное формирова"ние шва без несплаэлений и обрезов.Производат сварку таврового соединения пластины толщиной.о,р 4 мм итрубы диаметром 42,3 мм с толщинойстенки Ы 2 3,2 мм, Подогрев деталиосуществляют дугой с силой тока35 Л =600 А в течение т, 3,5 с, передосадкой ток увелнчйвают до 21.300 А, Усилия осадки Р=40000 Н.2Такой силы тока дуга горела0,6 с;Индукция магнитного поля равняется40 мГ в течение всего процесса сварки. При этом в первые Ор 8 с электро"магнит запитывается постоянньм током,а последующие 3,3,с - импульсамк длительностью 0,01 с через интервалъ 5 0,01 с, причем после прохождениятрех импульсов их полярность меняется на противоположную,Металлографичвский анализ не выя-вил несплавлений и подрезов.30Изобретение позволяет повысить ка.чество сварных швов и производитель"ность процесса за счет исключенияопераций по исправлению дефектовсварного шва.