Способ дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов

(я)5 В 9 173 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ИЯДВТОРСИОМУ СВИДЕтЕЛЬСтВУ 57) Использование. в различных отраслях промышленности при изготовлении сварных конструкций из сталей и различных тут сплавов с примеНением дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных гаев, зов. Сущность способа: в способе дуговой ро- сварки плавящимся электродом в среде защитных газов подачу газа осуществляют с периодически изменяющимся давлением.Максимальное давление защитного газа и время,его подачи не превыШает минимального давления и времени его подачи более, Я-: чем в 5 раз. При этом период изменения Т- давления устанавливают в йнтервале от 0,5до 5,0 Гц. 1 ил., 1 табл.(56) Заявка ЯпонииМ 58-196169, кл. В 23 К 9/09, 1983.Патент ГДРЬ 147330, кл. В 23 К 9/16, 1981.54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИНЫХ ГАЗОВ яаИзобретение относится к области сва- Однако использованиеймпульсного тарочного производства и может использо- ка.не позволяет подавитьн влйтяние выделеваться в различных отраслях ния.газов при металлургических реакциях в промышленности при изготовлении свар- " жйдком металле, а также реактивные силы ных конструкций из сталей и различных испарения металла и диссоциации газа, высплавов с применением дуговой сварки пла- . талкивающие капли за пределы сварочной 4 вящимся электродом в среде защитных га- ванны, СО зов. Также известен способ сварки плавя- фщимся электродов в защитном газе, при ко-. ООдной из проблем, возникающих при тором для управления процессом переноса сварке плавящемся электродом в среде-вв" - электродного металле в сварочную ванну1 щитных газов, является разбрызгивание, подачу газа в горелку осуществляют с пери- которым сопровождается перенос элект- одически изменяющимся давлением.родного металла в дуге.Известенспособдуговойсварки плавя- Однако данный способ не позволяет щимся электродом, позволяющий умейь- учитывать кинетическую энергию плазменшить разбрызгивание за счет -" -ного потока, которая возрастает при испринудительного управления переносомм".фпользовании импульсов повышенного электродного металла импульсами свароч- . давления газа и ведет к выбросу капель из ного тока, сварочной ванны,Целью изфбретения является сокращение разбрызгивания при дуговой сварке плавящихся электродом в защитных газах путем управления .переносом электродного металла и уменьшения выброса капель из сварочной ванны.Поставленная цель достигается тем, что в способе дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, при. котором подачугаза осуществляют с периодически изменяющимся давлением, максимальное давление защитного газа и время его подачи не превышает минимальное давление и время его подачи более, чем в 5 раз, при этом период изменения давления устанавливают в интервале от 0,5 до 5,0 Гц.Проведенные патентные исследования не выявили решений с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого способа сварки, на основании чего был сделан вывод об их существенных отличиях.Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена циклограмма изменения давленйя защитного газа в процессесварки,Способ осуществляется следующим образом,В процессе дуговой сварки плавящимсяэлектродом осуществляется подача защитного газа с периодическим изменением давления. При этом при сварке можетиспользоваться как один газ, так и смесьгазов, Минимальное давление газа Рва выбирается, исходя из необходимости получения на выходе из сопла горелки расходагаза, достаточного для обеспечения надежной защиты зоны горения дуги. Рвы зависитот марки свариваемого материала, режимов. сварки исопротивления газовых коммуникаций. После подачи газа с давлением Рвав течение времени Ъь давление в газовойсистеме с помощью специального устройства повышается до Рвэх и газ под этим давлением подается в течение времени твах,После этого такой цикл повторяется в течение всего процесса сварки с частотой Тп,изменяющейся в интервале от 0,5 до 5,0 Гц,Периодическое изменение давления защитного газа ведет к пульсирующему изме-.нению энергетических характеристик дуги, давления газов и паров металла в дуговом промежутке, что предотвращает крупнокапельный перенос электродного металла, и, тем самым, сокращает разбрызгивание.Максимальное давление газа Рвах не должно превышать Рвп более чем в 5 раз, При превышении указанного соотношения Рвь и Рвах масса и скорость потока плазмы,проходящей через дуговой промежуток достигают критических значений для данногорежима, Это приводит к увеличению силы5 воздействия плазменного потока на каплиэлектродного металла и выбросу капель изсварочной ванны. Кроме того это ведет кнарушению защиты от окисления и ухудшению формирования шва.10 Изменяя соотношение длительноститв 1 и возможно твах, возможно нейтрализо-.вать реактивные силы, возникающие привыделении газов из сварочной ванны, прииспарении металла и диссоциации защит 15 ного газа, нарушающие перенос электродного металла.СвахОднако при5 нарушается пуль 1 висирующее воздействие изменяющегося20 давления на процессы, проходящие в дуговом промежутке и перенос электродного металла протекает нестабильно.Процессы, проходящие в дуговом промежутке; также зависят от длительности пе 25 риода изменения давления. Так, при Тп0,5Гц не удается добиться стабильного мелкокапельного переноса электродного металла, а при Тп5 Гц, в силу инерционностипроцессов, невозможно получить пульсиру 30 ющее изменение характеристик дуги, достаточное для влияния на размеры капельэлектродного металла и управление их пе реносом в сварочную ванну.Пример осуществления способа,35 Проводили сварку образцов из стали08 КП в среде СО 2 проволокой СвГ 2 С диаметром 1,2 мм на токе 180 - 200 А, В качествеоборудования использовали .полуавтомат А. Давление газа замеряли40 манометром ОБМ.Режимы сварки приведены в таблице.Применение изобретения позволяет сократить в 2 - 3 раза потери электродногометалла на разбрызгивание, сократить тру 45 доемкость зачистных работ за счет снижения разбрызгивания и уменьшениядиаметра капель, а также улучшить формирование швов.. Формула изобретенияСпособ дуговой сварки плавящимся электродонсреде защитных газов, при котором подачу газа осуществляют с периодически изменяющимся давлением, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения разбрызгивания путем управления переносом электродного металла, максимальное давление защитного газа и время его подачи устанавливают не превышающим мини1757816 мальное давление и время его подачи более давления устанавливают в интервале от 0.5чем в 5 раэ, при этом период иэменеййя до 5,0 Гц,ВМпп Результаты исследований1,15 0,016 О,ОЗ 0,4 Процесс нестабильный Разбрызгивание Мелкокапельный перенос Разбрызгивание не- значительное 1,0 0,016 0,03 1,0 0,5 0,03 0,03 О;03 0,016 0,016 0,016 3.4. 0,150,10,09 0,1 0,1 0,09 4,0 5,0 5,5 Крупнокапельный перенос Разбрызгивание 10,016 0,03 0,2 1,0 0,8 0,016 0,03 0,2 1,2 0,7 0,016 0,05 О,З 2,0 0,2 0,2 0,3 0,3 9.10,0,0160,01 0,080,085 2,0 2,0 Составитель Т. Татариноваедактор Л. Павлова Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская каз 2959 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5э жгород, ул,Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Пате Мелкокапельный . перенос Разбрызгивание незначительноеПроцесс нестабильный Разбрызгивание Мелкокапельный переносеПроцесс нестабильный Разбрызгивание