Способ дуговой сварки плавящимся электродом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОИ (11); В 23 К 9/ В 23 К ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИТЕТ СССР Й И ОТНРЬ)ТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оснори свар выхЪв ПЛА- с узей,кото(211 3456299/25-27.2, Бурашенко И.А. и др. Обвание температуры подогрева пке хромоникельмслибденванадиесталей мартенситного класса.томатическая сварка", 1981,с. 16 (прототип )(54)(57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ соединенийкой разделкой нержавеющих сталпреимущественно типа 18-8, пр ром в качестве защитной среды используют смесь Аг + 3-5 02, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностисварки и качества сварных швов путемсокращения количества проходов ипредотвращения появления кристаллизационных трещин в корне шва, смомента стабилизации горения ду-ги и установления струйного переноса расплавленного металлаплавящегося электрода скорость подачи плавящегося электрода увеличивают в 3-3,5 раза и одновременно нала-.гают на дугу аксиальное импульсноереверсируемое магнитное поле с ин-дукцией 8-15 млТ и интервалом реверсирования 0,02-0,24 с.Изобретение относится к сварочному производству, а именно к сварке плавящимся электродом, преимущественно из сталей типа 18-8 соединений, собранных с узким зазором.Известен способ сварки в смеси 5 газов (Аг + 5,0 02), при котором процесс ведут на следукщих режимах: ток сварки Эь = 300-1500 Л; диаметр электрода 3-6,4 мм; скорость Сварки 300-1500 мм/мин; расход газа 50 - 0 200 л/мин (1.Недостатком укаэанного способа является большая вероятность охрупчивания и локальных разрушений метал-. ла вследствие значительного перегре ва при сварке в защитном газе на больших токах, а также большой расход защитного газа.Наиболее близким к предлагаемому является способ сварки плавящимся электродом н смеси защитных газов Аг + 3-5,0 О соединений с узкой глубокой разделкой иэ нержавеющихсталей (.2 3.Недостатком д; нного способа является невысокая производительность, так как для сварки металлов больших толщин необходим многопроходныи процесс, требующий значительных затрат времени, Кроме того, многократное термическое воздействие при многопроходной сварке нежелательно иэ-за охрупчивания металла.шва, а узкая и вытянутая форма сечения шва при сварке с узкой разделкой создает неблагоприятные условия для кристал лизации металла шва, так как в результате ограниченного теплоотьода от основания сварочной ванны столбчатые кристаллиты растут навстречу друг другу, что приводит к появле нию кристаллиэационных трещин.Целью изобретения является повышение производительности сварки и качества сварных швов путем сокращения количества проходов и предотвращения появления кристаллизационных трещин в корне шва.Цель достигается тем,что согласно способу дуговой сварки планящимся электродом соединений с узкой разделкой нержавеющих сталей,преимуществен но типа 18-8, при котором в качестве защитной среды используют смесь Аг + 3-5 02, с,момента стабилизации горения дуги и установления струйного переноса расплавленного металла плавящегося электрода ско рость подачи плавящегося электрода увеличивают в 3-3,5 раза и одновременно налагают на дугу аксиальное импульсное реверсируемое магнитное 60 поле с индукцией 8-15 млТ и интервалом реверсирования 0,02-0,24 с.При содержании кислорода в арго- не менее 3 не обеспечивается достаточно полный вывод водорода иэ аустенитного шва, что приводит к усиленному порообраэоьанию и снижению качества шьа, при увеличении содержаниякислорода н аргоне более 5 возрастает опасность поражения швов трещинами вниду окисления ферритизаторов и возможной аустенизации структуры шна.Так как процесс сварки начинают на скорости подачи проволоки, достаточной для образования струйного переноса металла проволоки на основной металл (200 м/ч ), а после возбуждения дуги с момента ее стабилизации и установления струйного переноса расплавленного металла плавящегося электрода (этот период длится3-5 с после зажигания дуги ) скоростьподачи проволоки увеличивают в 3 3,5 раза, то струя расплавленного металла давит на предварительно разогретый основной металл, и дуга погружается н ванну расплавленного металла. При этом имеет место эффект "замочной скважины" и резкое увеличение глубины проплавления (в 1,5- 2 раза по сравнению со способом-прототипом ).Это позволяет сократить количество проходов сварки, те. повысить производительность процесса сварки и сопутствующих им термических циклон, воздействующих на ранее сваренные шьы и прилегающую зону термического влияния.Интервал увеличения скорости подачи плавящегося электрода (н 3- 3,5 раза ) определен эксперименталь" но.При увеличении скорости подачи меньше, чем в 3 раза не наблюдается эффекта погружения дуги, а при увеличении скорости подачи больше, чем в 3,5 раза резко возрастает сварочный ток, что приводит к перегреву основного металла.Боздействуя на дугу через 3-5 спосле нозбуждения дуги (т.е. сонместно с увеличением скорости подачипроьолоки ) управляющим ренерсирующим магнитным полем с индукцией 815 млТ и интервалом реверсировавия0,02-0,24 с, обеспечивают перемеьивание расплава сварочной ванны и,следовательно, интенсивный теплоотвод от основания сварочной ванны,измельчение кристаллитов и их ориентацию н одном направлении,Указанные диапазоны напряженности и интервалов реверсирования аксиального магнитного поля определены экспериментально.Эти диапазоны индукции и интерналон реверсирования магнитного поляобеспечивают оптимальную форму про"вара на повышенных скоростях подачипроволоки (коэффициент Формам шва1065119 Составитель Г. КвартальноваРедактор А. Гулько Техред С.Мигунова КорректорА. Повх Заказ 10966/13 Тираж 1042 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Е, Раушская наб д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При использовании магнитного поля с индукцией меньшей 8 млТ и интервалом реверсирования меньше 0,02 с не обеспечивается необходимый интенсивный отвод тепла от основания сварочной. ванны,. а при использовании магнитного поля с индукцией выше 15 млТ и интервалом реверсирования более 0,24 с наблюдается чрезмерное вращение расплавленного металла в сварочной ванне, приводящее к выилескам металла (его разбрызгиванию, и к нарушению струйного переноса металла.При значениях индукции магнитного поля 8-15 млТ сварные соединения характеризуются лучшими механическими свойствами по сравнению со сварными соединениями, получаемыми при сварке беэ электромагнитного перемешивания.П р и м е р. Сваривают пластины из стали 08 Х 18 Н 10 Т толшиной 10 мм проволокой 08 Х 19 Н 10 Г 2 Б ф 1,6 мм в смеси газов Аг + 5 02 на следующем режиме.Зажигание дуги: ток сварки 250 А,. напряжение дуги 26 В, скорость сварки 35 м/ч, скорость подачи проволоки 250 м/ч; через 5 с после эажигания дуги: ток сварки 380 А, напряжение дуги 30 В, скорость сварки35 м/ч, скорость подачи проволоки860 м/ч.Одновременно на дугу воздействуют магнитным полем с индукцией12 млТ, интервалом реверсирования0,02 с,Результаты механических и металлограФических испытаний покаэывакт,10 что сварка образцов по предлагаемому способу имеет наибольшую производительность - металл толщиной 10 ммсваривается за один проход вместотрех проходов без магнитного поля15 или без увеличения скорости сварки/,Форма провара швов наиболее бла" гоприятна с точки зрения предотвращения появления кристаллизационных трещин (коэФФициент Формю шва К =.3-4 .По сравнению с базовым объектом в предлагаемом способе обеспечивается повышение качества и производительности сварки за счет уменьшения количества проходов и сопутствующих им термических циклов нагрева, а также уменьшается вероятность появления коисталлизационных трещин.