Способ дуговой сварки плавящимся электродом

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСН 9) (1 086 СПУБЛИН(51) 5 В 23 К 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯ ОП ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ П. Моис еев о СС1978.СССР1977 УГОВОЙ СВАРКИ ПЛАКТРО ДОМие относится к дуговой ся электродом в среде акных газов и может быть я сварки различных стана основе титана, алюдругие, преимущественно ыканий. Цель изобретенияизводительности зачистки новного металла за счет прилипания брызг. На мало- дополнительного источниовыгают шен Изобретение относится к дуговои сварке металлов плавящимся электродом и может быть использовано в области машиностроения для сварки сталей, цветных металлов и их сплавов, преимущественно без коротких замыканий.Цель изобретения - повышение водительности путем устранения пр ния брызг.На чертеже изображены осциллогр сварочного тока и напряжения и низм формирования сварочной капли,Плаващаяся электродная проволока и изделие подключены к двум источникам: маломощному постоянного тока с падающей характеристикой, на который налатложено время 1,и ток 1, льсы тока повыделенные паузой произ- илипааммы меха(21) 4470446/25-27(54) СПОСОБ Д ВЯЩИМСЯ ЭЛЕ (57) Изобрете н сварке плавящим тивных и инерт использовано дл лей и сплавов миния, меди и без коротких зам повышение про поверхностей ос предотвращения мощную дугу от ка постоянного тока с регулируемым наклоном внешней характеристики налагают импульсы сварочного тока длительностью 100 - 200 мкс. Подвергают расплавлению торец электрода до образования мелких капель. Центрируют и удерживают последние относительно электрода частотой следования сварочных импульсов, которую автоматически изменяют в пределах 0,3 - 10,0 кГц до возникновения роста плотности тока в перемычке расплавленной капли. После этого указанную частоту следования импульсов тока уменьшают до минимального значения, а амплитуды тока и. напряжения в момент разрыва перемычки - до нуля. Направляемые с торца электрода мелкие капли обладают кинетической энергией, приобретенной за счет воздействия электро- динамических сил, которая гасится при попадании их в сварочную ванну. В результате из ванны выплескиваются более мелкие капли расплавленного металла, такие капли не образуют прочных связей в местах соприкосновения и легко удаляются 1 ил. 1 табл,импульсы от источника тока пной частоты.На чертеже по оси Х оа по оси У напряжениемаломощной дуги, и импущенной ча стоты 1, разКак видно из осциллограммы, в моментвключения источника сварочного тока повыщенной частоты в переходнь 1 й период(область А) происходит плавное нарастание амплитуды сварочных импульсов тока, ав области В - восстановившийся режимВ областях А и В происходит формирование на сварочном электроде капли и еецентрирование относительно оси частотой следования импульсов тока. По мере образования перемычки между сварочным электрсдом и каплей растет плотность тока. По мере роста плотности тока длительность сварочного импульса, а также частота их следования резко уменьшаются (область С) . При росте перемычки и увеличении плотности тока в ней амплитуда сварочных импульсов тока и напряжения плавно убывает до нуля (область Д) и капля переносится в сварочную ванну, Далее процесс повторяется.В процессе расплавления торца электрода длительность сварочных импульсов тока сохраняется постоянной, а частота следования их (соответственно и энергия дуги) плавно нарастает до образования перемычки расплавленной капли, но не более 10,0 кГц.Г 1 о мере расплавления все большего объема торца электрода начинает образовываться капля расплавленного металла, котора я подвергается воздействию нарастающей частоты сварочного тока. За счет изменяющихся электродинамических сил, воздействующих на каплю расплавленного металла электрода перпендикулярно его оси и газодинамических сил, возникающих при расширении и сужении столба дуги с частотой следования импульсов тока, действующих вдоль оси электрода, капля расплавленного электродного металла центрируется на конце электрода. При достижении определенного объема расплавленного металла образуется перемычка между торцом электрода и каплей. Б перемычке происходит нарастание плотности тока. С мочента нарастания плотности тока в перемычке плавно уменьшается амплитуда тока и напряжения до нуля, а также частота следования и длительность импульсов до минимальных значений (соответственно =0,3 кГц, 1 ч=100 мкс). Это предотвращает электродинамический разрыв капли с выбросом жидкого металла за пределы сварочной ванны. Образованная капля имеет малые размеры, так как постоянно изменяющиеся электродинамические силы в момент образования на торце электрода жидкого металла начинают стягивать его к оси, в результате чего образуется перемычка. При этом капли центрируются, удерживаются относительно оси электрода н направляются в сварочную ванну. Направляемые с торца электрода мелкие капли обладают кинетической энергией, приобретенной за счет воздействия электродииамических сил, которая гасится при попадании их в сварочную ванну. В результате из ванны выплескиваются еще более мелкие капли расплавленного металла. Теплосодержание таких капель незначительно по сравнению с каплями, направляемыми с торца электрода, так как они имеют еще меньшие размеры и темпера Способ дуговой сварки плавящимся электродом обладает следующими преимуществами: устраняется необходимость применения защитных покрытий для предотвращения прилипания сварочных брызг к поверхности основного металла, сокращается тру. доемкость зачистки сварных швов в 12 - 13 раз и повышается производительность сварки до 10 У. 50 Формула изобретения Способ дуговой сварки плавящимся электродом, при котором между электродом и изделием поддерживают маломощную дугу от дополнительного источника постоянного тока с регулируемым наклоном внешней характеристики, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем устранения прилипания 55 туру нагрева. 11 ри попадании таких капель на основной металл энергии для активации ее поверхности в местах их соприкосновения недостаточно для образования прочных связей. Капли легко удаляются металлическими щетками. При сварке в среде углекислого газа разбрызгивание расплавленного металла в основном определяется за счет потерь с торца электрода. В результате того, что в предлагаемом способе потери металла осуществляются в основном из сварочной ванны, производительность наплавки повышается, а трудоемкость сварки снижается.Пример, Сварку встык проводят на плас тинах из стали Ст, 3 толщиной 4 ммс размерами 100)(300 мм. Для сварки используют сварочную проволоку марки св.08 Г 2 С диаметром 1,2 мм, Для сравнения эффективности процесса сварки по известному и предлагаемому способам используют полуавтомат А - 547.Режимы и сравнительные характеристики процессов сварки по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.Как следует из приведенной таблицы, 25 в процессе проведенных экспериментов установлено, что с увеличением длительности сварочных импульсов тока до 250 мкс, а частоты следования их до12,0 кГц, процент образования крупных капель возрастает. Это обусловлено значительным ЗО перегретом торца электрода.При длительностях сварочных импульсовтока, равных 50 мкс, а частоты следования их порядка 0,25 кГц наблюдается увеличение времени расплавления электрода и уменьшение скорости сварки.З 5 Следовательно, окончательный выбор параметров сварочных импульсов и диапазон их регулирования определяется экспериментально и составляет: длительность сварочных импульсов тока от 100 до 200 мкс, 40 а частота их следования от 0,3 до 10,0 кГп.562086 Процент капель на основном металлеас тетаследования имОсновпое время на 1 м шва,мин Ллительность апрлжение Вылет Сварочный ток электро да, мм импульсов,мкс Сварка 1 Зачист- ка сварки крупных пульсов,кгц12,3 8 5,0 4,5 94,6 15,8 80,7 2,7 0,9 3,5 0,080,06О,50 0,25 3)100-200 0,3-10,0 2,5 250 2 зО 214 8-10 8-10 8-10 110-120 20-21 125-135 21-22 140-155 22-24 П р и м е ч а н и е . На каждом режиме изготавливают 5 образцов, значение показателей усредненное. Составитель Г. ТютченкТехред И. ВересТираж 652ного комитета по изобретениям иМосква, Ж - 35, Раушскаяательский комбинат Патент, г. Редактор Н. БобковаЗаказ 1024НИИПИ Государстве11303Производственно-из 15брызг, на маломощную дугу налагают импульсы сварочного тока, в процессе расплавления торца электрода до образования перемычки, амплитуду импульсов и частоту их следования плавно увеличивают, длительность импульсов устанавливают 200 мкс, причем частота следования импульсов к моменту образования составляет 10 кГц, а с момента нарастания плотности тока в перемычке до перехода капли в ванну амплитуду тока снижают до нуля, частоту следования импульсов - до 0,3 кГц и длительность импульсов до 100 мкс. ваКорректор А. ОбручарПодпис ноеоткрытиям при ГКНТ СССРаб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 101