Способ импульсно-дуговой сварки неплавящимся электродом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51 В 23 ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ.79Пе ление ом ои сва меньше ка", 1 П ед, Н ши трое протоип) АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(72) В.С. ВиноградоРогачевский иМосковский,авилогический институт тров А.В. и др. Кор при сварке стали толщи(54) (57) СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ,при котором на непрерывно горящую маломощную дугу налагают импульсы тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения качества присварке тонколистовой латуни путем предотвращения образования прожогов, величину тока в импульсе выбирают из соотношения 1=(2,8,3,2)К где К - содержание меди в латуни.11461 1 ОИзобретение"относится к области дуговой сварки неплавящимся электродом материалов, в состав которых входят легирующие элементы с низкой температурой кипения, и может быть применено в различных отраслях машиностроения (авиастроении, судостроении, химическом машиностроении и теде )еИзвестен способ дуговой сварки, заключающийся в прецезионной сборке сопрягаемых,элементов перед сваркой с последующим плотным поджатием свариваемых кромок к подкладке с оптимальным усилием: нагрев и плавление осуществляются свободногорящей дугой в непрерывном режиме ЩОднако значительные усилия прижатия вызывают необходимость повышения жесткости опорных. балок, а это усложняет конструкцию приспособлений, ведет к увеличению его размеров, к ухудшению обзора места сварки и т.д. Кроме того, при сварке тонколистовых конструкций с непрерывно горя-щей свободной дугой происходит чрезмерныйперегрев расплавляемого и нагреваемого металла, а также образуется неблагоприятная форма ванны.Образование прожога связано с нарушением равновесия сил между силами поверхностного натяжения и суммой металлостатического давления и давления дуги. Применяемые при сварке источники теплоты имеют размеры пятна нагрева, соизмеримые с толщиной сва 35 риваемых элементов. При этом образуется ванна, по ширине в несколько раэ превосходящая толщину свариваемого металла. Удержание такой ванны на весу связано с определен- ФО ными трудностями.Перегрев сварочной ванны вызывает уменьшение сил поверхносного натяжения и увеличивает вес раснлава. В результате равновесие указан- ф 5 ных сил нарушается, происходят прорыв ванны и образование прожога.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ сварки вольфрамовым электро О дом свободногорящей дугой в импульсном режиме, заключающийся в том, что на маломощную дугу, горящую в непрерывном режиме, периодически накладываются импульсы тока большойвеличины 2 .При сварке неплавящимся электродом импульсная дуга предназначена 59 2для регулирования процесса проплавления основного металла. Технологические преимущества известного способа в наибольшей степени проявляются при сварке тонколистовых материалов. Задача предупреждения прожоговрешается путем периодического импульсного введения теплоты и формирования шва иэ отдельных точек, перекрывающих друг друга.При сварке медных сплавов на весу получить шов со стабильным формированием по всей длине соединенияпредставляет собой технологическисложную задачу и при таком процессе.С ростом концентрации легирующихэлементов склонность к образованиюпрожогов возрастает.Амплитудное значение импульсатока, являющееся основным параметром импульсно- дуговой сварки, выбирается исходя из условия обеспечения полного проплавления свариваемыхкромок.Это условие является необходимым требованием при сварке материалов со сл 4 бо испаряющимся анодом(титан, углеродистые и различногорода аустенитные стали), но совершенно недостаточным при сварке медноцинковых сплавов, ибо из-за различной температуры кипения составляющих сплава наблюдается преимущественное испарение. элементов с низкой температурой.кипения, Учитывая,что в латунях содержание цинка велико, а температура кипения в 2,5 разаниже температуры кипения меди, происходит особо интенсивное испарениецинка из сварочной ванны. Количество образующихся паров зависит от силытока и концентрации цинка в спла,вах,Процесс испарения сопровождаетсяформированием мощного потока паров,направленного нормально к поверхности сварочной ванны. Существование потока паров ведет к возникновению силы, оказывающей дополнительное давление на сварочную ваннувследствие реактивного действияистекающей с большой скоростьюструи. Это давление может достигатьтаких значений, при которых металлсварочной ванны продавливается и образуется прожог.Целью изобретения является повышение качества при сварке тонколистовой латуни путем предотвращенияобразования прожогов.1146159 4щимся вольфрамовым электродом. Величина сврочного тока в импульсе195-210 А, скорость сварки 18 м/ч,время импульса 0,3 с, время паузы О, 1 с. В качестве защитного гаэ 4используется аргон. Расход защитногогаза составляет 10-12 л/мин. Качество сварных соединений определяют помеханическим испытаниям на статичес 1 О кое растяжение и по характеру формирования швов.Результаты испытаний приведеныв таблице,Сила сварочного тока, А Предел прочности,кг/ммНаличиедефектов Величина сварочного токаНепровар 180 19,35 Меньше нижнего предела указанногосоотношения В пределах укаэанного соотношения 195-210 26,5-28,9 Отсутствуют Больше верхнегопредела предлагаемого соотношения 225 Прожоги Составитель Г. ТютченковаРедактор Л. Гратилло Техред Т.Дубинчак Корректор Е. Рошко Заказ 1268/11 Тираж 1086ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосквз, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4- Поставленная цель достигается тем, что согласно способу импульсно дуговой сварки неплавящимся электро дом, при котором на непрерывно горящую маломощную дугу налагают импульсы тока, величину тока в импульсе выбирают из соотношения 1=(2,8.,с.3,2) К, где К - соде 5 кание меди в латуни.При сварке в условиях, когда амплитудное значение силы тока меньше нижнего предела указанного соотношения, формирование шва связано с возникновением дефектов в виде непроваров из-эа недостаточного перекрытия кратеров предыдущей точки и последующей. При сварке в условиях, когда амплитудное значение силы тока превышает верхний предел указанного соотношейия, процессы испарения протекают настолько бурно, что результирующее давление на сварочную ванну оказывается больше сил поверхностного натяжения, в результате чего образуется прожог.Способ проверен применительно к сварке латуни Л 68 толщиной 1 мм, которая производится встык неплавяПредлагаемый способ обеспечиваетполучение соединений равнопрочныхосновному металлу -со стабильным формированием швов по всей длине сварного соединения. Во всех швах отсутствуют дефекты типа прожогов. Приэтом резко уменьшаются потери элементов, связанные с испарением, чтоочень важно при сварке латуней, атакже повышаются коррозионные свой 25 ства металла шва,Предлагаемый способ позволит обеспечить надежную эксплуатацию узлов,работающих в агрессивных средах.