Способ обработки магнитоуправляемой дугой

(51) 4 В 23 К 9/08 9/О в сг 31.ЯИ;.-;Е,:,Е ИЗОБРЕВИДЕТЕЛЬСТВ ЕНИЯ ПИСА ВТОРСКОМ жного ецкая Б.Андара т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Донецкий филиал Харьковскогоинститута инженеров железнодоро(56) Авторское свидетельство СССРВ 856706, кл. В 23 К 9/08,. 02.0679Черныш В.П. и др. Сварка с электромагнитным перемешиванием. - КиевТехника, 1983, с. 11-20, с. 109-110(57) Изобретение относится к дуговоинаплавке или сварке с управлениемпроцесса магнитным полем и может быиспользовано в железнодорожном транспорте для обработки изношенных поверностей деталей рельсовых путей. Целизобретения - увеличение производительности и качества оработки, преимущественно наплавки покрытым электродом. Способ состоит в совместномрасплавлении сварочнЬго покрытого,электрода 1 и сварочной проволоки,предварительно намотанной на покрытыйэлектрод и образующей соленоид 2,Взаимодействие переменного магнитного поля соленоида 2 с током дугиприводит к колебанию сварочной дугии перемешиванию сварочной ванны. Покрытый электрод 1 подключают к источнику сварочной дуги, которым является трансформатор 3, а соленоид 2 -к источнику тока низкой частоты,которым является генератор импульсов.По соленоиду 2 пропускают ток низкойчастоты 4-16 Гц, При этом ширина валика наплавленного металла в 1,4 раза, а длина в 1,3 раза больше, чемпри наплавке одним покрытым электродом. Металл наплавляется более равноерно вследствие мелкокапельного д еноса. Валик наплавленного металл имеет мелкодисперсное строение. 1Изобретение относится к дуговой наплавке или сварке с управлением процесса магнитным полем и может быть использовано в железнодорожном транс"5 порте для обработки изношенных поверхностей деталей рельсовых путей,Цель изобретения - увеличение производительности и качества. обработки, преимущественно наплавки покрытым электродом.На чертеже показана схема наплав- %ки по предлагаемому способу.Способ заключается в совместном расплавлении сварочного покрытия 15 электрода 1 и сварочной проволоки, предварительно намотанной на покрытый электрод и образующей соленоид 2. ,Взаимодействие переменного магнитного поля соленоида 2 с током дуги приво" ;дит к колебанию сварочной дуги и перемешиванию сварочной ванны. Покры тый электрод 1 подключают к источни-. , ку сварочной дуги, которым является трансФорматор 3, а соленоид 2 - к ис точнику тока низкой частоты, которым является генератор 4 импульсов.Генератор 4 импульсов тока одним выводом подключается к верхнему проводу соленоида, а нижним - к наплавленной детали 5. Когда нижний конец электрода касается детали, цепь генератора 4 импульсов тока замыкается и по соленоиду 2 протекают импульсы тока, Сварочный трансФорматор 3 включается по традиционной схеме. Для предотвращения появления дуги между покрытым электродом 1 и нижним концом соленоида 2 в момент открывания электрода 1 от наплавляемой детали 5 в цепь генератора 4 импульсов включается ограничивающее сопротивление 6.Сварочная проволока соленоида 2 изолируется от стержня покрытого электрода 1 слоем обмазки. Процесс навивки при изготовлении спиральнойчасти электрода предварительно осуще" ствляется на стержень меньшего диаметра, чем диаметр покрытого электрода 1.Затем спираль надевают на электрод 1.Экспериментальные исследования показывают, что сварочная проволока соленоида 2 плавится равномерно совместно с покрытым электродом 1. Дуга горит устойчиво, а ток управления не прерывается. 55Устойчивость процесса горения дуги и.плавления электрода зависит от амплитуды импульсов тока, протекающего по спиральной части электрода,Поскольку по мере сгорания электродаамплитуда импульсов возрастает, тодля ее стабилизации необходимо, чтабы источник импульсов обладал соответствующей внешней характеристикой.Стабилизация амплитуды импульсов может быть произведена различными способами.Колебания сварочной дуги, обеспечиваемые магнитным полем соленоида,приводят к рассредоточению сварочнойдуги, снижению глубины проплавленияосновного металла и улучшению качества металла, а наличие второго плавящегося электрода приводит к увеличению производительности процесса сварки или наплавки,Основное влияние на сварочную дугу и процесс затвердевания сварочнойванны оказывает электромагнитная объемная сила, возникающая при взаимодействии магнитного поля, создаваемого соленоидом и током сварочной дуги.Поскольку соленоид можно намотатьиз сварочной проволоки любого малогодиаметра, то при предлагаемом способе масса сварочной горелки увеличится незначительно при сохранении техже условий визуального наблюдения,что и в случае применения одногоэлектрода,П р и м е р. Осуществляют наплавкуизношенных поверхностей катания железнодорожных крестовин из высокомарганцевой стали Г 13 Л покрытым электродом ЦНИИ Н, на который по всей егодлине наматывают спираль из сварочной проволоки состава Э 65 Х 25 Г 13 НЗ.,соответствующего марке стержня покрытого электрода ЦНИИ Н. Диаметрнавивочной проволоки 1 мм, шаг навивки 1,2 мм. Покрытый электрод подключают к сварочному трансформатору споследующим выпрямлением тока. Минусисточника подключают к наплавляемойдетали, плюс - к держателю электрода.Сварочный ток составляет 160-170 А.Сварочная проволока подключается кгенератору импульсов тока с регулированием частоты и амплитуды. Выход генератора подключают к наплавляемомуобразцу к верхнему выводу соленоида.Ток соленоида изменяют в пределах10-20 А, частоту импульсов 40-50 Гц,Получено устойчивое горение дуги,при обрывании дуги процесс ее повтор"ного зажигания чроисходит без заСоставитель В.МорочкоРедактор В.Петраш Техред М.Дидык Корректор В.Романенко Заказ 772/14 Тираж 892 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,1 Г)1 3 14634 труднений. Визуально наблюдают закру- . чивание дуги вокруг продольной оси покрытого электрода. Диаметр сварочной ванны в 1,8-2 раза больше, чем при плавлении одиночного покрытого электрода ЦНИИ Н.Визуальный осмотр показывает, что ширина валика наплавленного металла примерно в 1,4 раза, а длина в 1,3 раза больше, чем при наплавке электродом ЦНИИ Н. Металл наплавляется более равномерно вследствие мелкокапель" ного переноса, и валик наплавленного металла имеет,мелкодисперсное строе ние.Предлагаемый способ обеспечивает меньшее тепловложение в металл по сравнению с базовым объектом, одиночным покрытым электродом ЦНИИ Н 2 ОМеталлографическими исследованиями установлено, что наиболее благоприятная измельченная структура наплавляемого металла имеет место при питании 134соленоида током 10-15 А с частотой 4-1 б Гц.При использовании предлагаемого способа производительность наплавкй увеличивается в 1,8-2 раза, а эксплуатационная стойкость опытных крестовин на 25-30% по сравнению с базовым объектом.Формула изобретения Способ обработки магнитоуправляемой дугой, при котором на дугу воздействуют переменным магнитным полем низкой частоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения производительности и качества обработки преимущественно наплавки покрытым электродом, на покрытый электрод по всей его длине спирально наматывают плавящийся .электрод и по нему пропускают импульсный ток, а покрытый электрод подключают к источнику постоянного тока,