Неплавящийся электрод

(71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (72) А, ф. Нестеров, Е. А. Булгачев Н. Б. Бойцов и М. Ю. Марков(54) НЕПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД (57) Изобретение относится к сварке не- . плавящимся электродом, преимущественно погруженной дугой, а именно к конструкции электрода, применяемого для данного процесса, Цель изобретения - повышение качества сварки За счет исключения коротких замыканий электрода на переднюю кромку сварочной ванны. Электрод представляет собой цилиндрический стержень 1 диаметром Р, выполненный из вольфрама или другого материала любого известного состава. Заточка электрода имеет вид клина, грань 2 которого наклонена к оси электрода 0-0 под углом а)=15 - 45, а грань 3 - под углом а 2=45 - 60, Ребро клина (пересечение граней 2 и 3) пересекает ось электрода и расположено с ней в одной плоскости. Для повышения стабильности горения дуги по концам ребра выполнены радиусы, равные (0,2 - 0,3) Р. Конструкция электрода позволяет проводить сварку различных металлов на максимальных режимах. 2 ил., 1 табл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССРИзобретение стносится к сварке неплавящимся электродом погруженной дугой, а именно к конструкции применяемого для осуществления этого процесса неплавяшегося электрода, и может быть исполь- зовано в авиационной, судостроительной и других отраслях машиностроения при сварке металлов больших толщин.Цель изобретения - повышение качества сварки за счет исключения коротких ,замыканий электрода на переднюю кромку сварочной ванны.На фиг. 1 представлена конструкция рабочего конца электрода, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди.Электрод представляет собой цилиндрический стержень 1 диаметром О, выполненный из вольфрама или другого материала любого известного состава, применяемого для изготовления неплавящихся электродов. Заточка рабочего конца электрода выполнена в виде клина, одна из граней которого (грань 2) наклонена к профильной оси электрода 0-0 под углом а 1==15 - 45, а вторая грань 3 - под углом а 2=45 - 60. Ребро клина 4 (линия пересечения 2 и 3) пересекает ось электрода 0-0 и перпендикулярна ей. Для повышения стабильности горения дуги по концам ребра 4 выполнены радиусы Р= (0,2 - 0,3)0.При сварке погруженной дугой существует некоторая критическая скорость, превышение которой приводит к нарушению формирования сварного шва и образованию в нем так называемых полостей.При сварке металлов больших толшин, когда рабочий конец электрода находится значительно ниже поверхности свариваемого металла, максимальная скорость сварки определяется началом замыканий боковой поверхности электрода, на переднюю кромку сварочной ванны. Установлено, что при угле а 1=45 замыкания начинаются на скорости ниже критической. В диапазоне углов а=15 - 45 максимальная скорость сварки определяется критической скоростьк данных условий, при этом для более теплопроводных материалов (алюминиевых сплавов) следует принимать значения аь а для менее теплопроводных (титановых сплавов) значение а может быть увеличено до максимального значения. Уменьшение а менее 15 нецелесообразно, так как это приводит к неоправданному увеличению трудоемкости заточки и расходу вольфрама без какого- либо дополнительного эффекта,Наличие второго скоса на рабочем концеэлектрода и радиусов по концам ребра клиновой заточки обеспечивает стабильное горение дуги и формирование шва, Прй уменьшении угла я: менее 45 резко снижается стойкость электрода и происходит интенсивное разрушение его рабочего конца.При угле яв более 60 начинают наблюдаться случаи спонтанного перехода катод- ного пятна дуги на эту грань, сопровождаемые нарушением формирования шва.Пример. Производят сварку образцов измагниевого сплава МА-1 (толщиной 35 мм и титанового сплава ВТтолщиной 30 мм, 15 погруженной дугой электродом из итрированного вольфрама марки ВИ - диаметром 10 мм. При сварке сплава МА 2-1 углы заточки я 1 и а 2 составляют соответственно 15 и 40, 35 и 50 при сварке сплава ВТ 6 - соответственно 15 и 40, 35 и 50.При сварке ребро клиновой заточкиэлектрода располагают перпендикулярно плоскости стыка, гранью и углом аь по ходу сварки.Режимы сварки: сплав МА 2-1: 1-= 25 =900 А, 11 д=12,5 В; Чсв=6 м/ч; сплавВТ 6; 1 св= 1300 А; 13 д=12 В; Чсв=5,5 м/ч.После сварки образцы подвергают визуальному и рентгеновскому контролю.Результаты сварки образцов приведеныв таблице.Применение данных электродов позволяетпроизводить сварку различных металлов погруженной дугой на максимальных режимах, при которых вообще возможно качественное формирование шва, что существенно расширяет технологические возможности данного способа.формула изобретенияНеплавящийся электрод, преимуществен но для сварки погруженной дугой, на рабочем торце которого выполнена заточка, несимметричная продольной оси электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем исключения коротких замыканий на переднюю кромку свароч ной ванны, заточка рабочего конца электрода выполнена в виде клина, угол наклона одной из граней которого к оси электрода составляет от 15 до 45, а угол другой грани от 45 до 60, при этом линия пересечения граней перпендикулярна оси электрода и расположена с ней в одной плоскости.1542749 Неплавящийся электрод по примерам Результаты контроля Внешний Рентгено-конвид троль териала 1 2 40 15 Удовлетворит.Удовлетворит.Удовлетворит.Удовлетворит. МА-1 50 40 ВТ50 Составитель Г. ТютченковаТехред И. Верес К Тираж 642 П ого комитета по изобретениям и отк Москва, Ж - 35, Раушская наб. ельский комбинат Патент, г. Ужг рректор Л. Патайдписноеытиям при ГКНТ СССд. 4/5род, ул. Гагарина, 1 О Марка свари- Угол заточки,ваемого ма- град Редактор И, СегляникЗаказ 368НИИПИ Государственн113035,Производственно. издат Вольфрам.включенияДефектов нет Вольфрам.включенияДефектов нет