Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле

СОЮЗ СОВЕТСКИХ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 08 4 В 23 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 6, ЙЕсли по достижении ниж а го пред нагрева напряжения не повысить т то через короткий промеж времени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621.791.75.034 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1050829, кл. В 23 К 9/08,06,04,82.Авторское свидетельство СССР Ъф 1366334, кл. В 23 К 9/08,18.07.8(57) Изобретение относится к дуговойсварке, в частности к способам сварки Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к способам сварки с нагревом дугой, вращающейся между торцами свариваемых деталей, и может быть использовано преимущественно в производстве сварных конструкций из толстостенных трубЦель изобретения - повышение качества сварных соединений толстостенных труб путем исключения коротких замыканий дугового промежутка на стадии нагрева.На фиг.1 показан график изменения тока сварки, напряжения дуги и перемещения во времени одной из свариваемых деталей; на фиг,2 - схема устройства для осуществления способа,Способ сварки состоит в получении равномерного зазора между свариваемыс нагревом дугой, вращающейся междуторцами свариваемых деталей, и можетбыть использовано преимущественно впроизвоДстве сварных конструкций изтолстостенных труб путем исключениякоротких замыканий дугового промежутка на стадии нагрева. Способ сваркисостоит в обеспечении равномерногозазора между торцами свариваемых деталей в процессе предварительного нагрева, При падении напряжения дугидо 0,88-0,9 от установившегося напряжения дуги в начальный период нагревапроизводят кратковременное повышениетока дуги. Способ позволяет повыситькачество сварных соединений за счетуменьшения окисных включений. 2 ил. ми торцами деталей в процессе предварительного нагрева и исключения коротких замыканий, приводящих к вырывам и резким снижениям частоты вращения дуги. Зто достигается в процессе предварительного нагрева.Экспериментально установлено, что напряжение дуги в процессе нагрева (к его концу) до появления жидкого металла на торцах падает. Зта величина падения напряжения составляет 1 О от установившегося напряжения дуги в начальный период нагрева (фиг.1) т.е. равна 0,88-0,9 начального напряжения дуги.942 с) составляет 300 А, а напряжениецуги 32 В. Формул а3148993произойдет плавление торца и возникнетжидкая перемычка в дуговом зазоре.В этот момент надо установить повьппенное значение тока нагрева дляпредотвращения короткого замыкания зазора. Повышение тока нагрева при значенияхнапряжения дуги менее оптимальной (0,1 Б) приводит к ухудшению термического КПД процесса, так как происходит выброс тепла (в виде брызг) иззазора и к более частым переключениямпроцесса нагрева на повышенное значение тока нагрева, а значит к перерасходу электрической энергии. При повы" 15шении тока нагрева в, момент падениянапряжения дуги более чем О,12 ПЭ процесс проходит с частыми короткими замыканиями, ухудшающими качество соединений. 20По достижении необходимой зоны нагрева на заключительной стадии сваркипроизводится резкое кратковременноеповышение сварочного тока и осадкасвариваемых труб. Сварку можно произ" 25водить от одного источника необходимой мощности.1Свариваемые детали 1 и 2 с помощьюзажимов 3 и 4 устанавливают соосно сзазором между торцами, 30Зажимы 3 и 4 подключены к соответствующим полюсам источника 5 питанияВДУ, который с помощью контактов реле 6 может переключаться с одного значения тока на другое. Изменение напряжения дуги фиксируют датчиком 7, Для обеспечения перемещениядуги по замкнутому контуру торцов деталей в непосредственной близости ксвариваемому стыку размещены электромагнитные катушки 8 и 9, подключенные,к источнику 10 питания,Для сварки применяли отрезкистальных труб иэ Ст. 20 диаметром80 мм с толщиной стенки 8 мм без скосов торцов, Трубы 1 и 2 устанавливалис зазором 3 мм и в процессе нагреване перемещали. Электромапкитные катушки соединяли параллельно и питалиот источника постоянного тока ВДУ током 85 А,В зазоре труб плавной перемычкойвозбуждали дугу, которая при взаимодействии с магнитным полем в зазореначинает вращаться. Ток дуги в установившийся период нагрева (через 1 В процессе нагрева напряжение дуги снижается и через 10 с составляет 28,8 В. Изменение напряжения дуги фиксировали датчиком 7, связанным с реле 6, который переключает источник на установленное (500 А) значение тока. Под действием этого тока с торцов нагреваемых поверхностей происходил выброс слоя нагретого металла. Через 0,5 с ток источника устанавливали 300 А, При этом напряжение дуги восстанавливалось и составляло 32 В. В таком цикле детали нагревали в течение 25 с. Источник за это время переключали 5 раэ, За этот период наврева свариваемые трубы прогрелись на необходимуюглубину с равномерной зоной, По окончании нагрева (череэ 25 с) величину тока устанавливали 1400 А в течение 0,2 с и производили осадку на величину 9 мм. Скорость осадки составляла 150 мм/с, По окончании осадки отключали сварочный ток и питание магнитных катушек,По сравнению с базовым объектом, за который принят прототип, предлагаемый способ сварки позволяет повысить качество связанных соединений за счет уменьшения окисных включений и снизить процент бракуемых стыков до 37 из годового объема свариваемых стыковизобретения Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле, при котором сначала проводят предварительный подогрев кромок соединяемых деталей с кратковременными повышениями тока нагрева, а затем нагревают свариваемые кромки током сварки с последующей осадкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества сварных соединений толстостенных труб путем исключения коротких замыканий на стадии нагрева, величину тока нагрева повышают в моменты, когда напряжение вращающейся дуги составляет 0,88-0,9 от величины напряжения, установившегося в начальный период нагрева.Тираж 8 писно КНТ С но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 оизво ЗаказВНИИПИ сударственного комитета по из 113035, Москва, Жтениям и открыт ская наб., д. 4