Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле

(54) СПОС ЩЕЙСЯ В (57) Изобр тности к и лей дугой, может быт е нагрева и увеществляют после осле увеличенияаз по сравнению увеличением тоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР Б СВАРКИ ДУГОЙ, ВРАЩАЮ- МАГНИТНОМ ПОЛЕтение относится к сварке, в часессовой сварке с нагревом детавижущейся в магнитном поле, и использовано в машиностроеИзобретение относится к сварке, в частности, к прессовой сварке с нагревом деталей дугой, движущейся в магнитном поле, и может быть использовано в машиностроении и строительстве при сварке встык труб различного профиля, стержней и пластин, а также при тавровом соединении трубы с пластиной и является усовершенствованием авт,свид.М 1692785 заявка В 4349038/31/27, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства),Целью изобретения является повышение качества сварных соединений,На фиг.1 изображен график изменения напряжения дуги в процессе сварки: на фиг.2 - временные диаграммы изменения тока дуги 1 (кривая 1) и перемещения 5 (кривая 2) подвижной плиты сварочной машины,Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле, состоит в том, что программируют ток дуги в процессе нагрева и увеличивают его перед осадкой, измеряют нии и строительстве при сварке встык труб различного профиля, стержней и пластин, а также при тавровом соединении "рубы с пластиной. Цел ь изобретения - повы шение качества сварных соединений, Способ включает программирование тока дуги в процессе нагрева и увеличение его перед осадкой; измерение напряжения дуги в процессе нагрева и увеличения тока, осуществление осадки после того, как напряжение дуги за интервал времени 0,10,5 С достигнет значения в 1,4,1,8 раз больц,его, чем перед увеличением тока. Способ позволяет контролировать толщину слоя выплавленного металла и осуществлять осадку, когда толщина этого слоя оптимальна, 1 ил. напряжение дуги в процес личения тока, а осадку осу того, как напряжение дуги и тока увеличится в 1,41,8 р с напряжением дуги перед В процессе нагрева деталей дугой, движущейся в магнитном поле, на соединяемых поверхностях образуется слой окисленного металла, который необходимо удалить перед осадкой, т,к, окисные включения в стыке значительно снижают прочностные свойства сварных соединений, Увеличение тока передосадкой е несколько раз, по сравнению с током нагрева, приводит к интенсивному плавлению торцов соединяемых деталей и удалению окисленного ь еталла в виде мелких брызг, Поверхность торцов покрывается равномерной пленкой жидкого металла, что благоприятно сказывается на качестве сварных соединений.В результате исследований установлено, что перед осадкой толщина слоя выплавленного металла с торца каждой детали должна составлять 0,50,8 мм. В случае, если слой выплавленного металла меньше 0,5 мм, окислы с поверхности торца не полностью удалены и в процессе осадки не вытесняются из стыка. Если толщина слоя выплавленного металла больше 0,8 мм, то градиент температурного поля чрезмерно возрастает и при осадка невозможно продеформировать детали"йа величину, достаточную для снятия всех неровностей й вытесйения жид- кого Металла из стыка. И в первом и во второЬ случаях качество сварного шва низкое, Кроме того, при случайных отклонениях параметров процесса нагрева изменяется мощность дуги, а также непостоянны геометрические размеры свариваемых деталей, так как существуют допуски на их изготовление.В результате изменяется удельная мощность дугикоторая определяет интенсивность нагрева и плавления соединяемых поверхностей, И если жестко задавать время горения дуги перед осадкой на повышенных значениях тока, то будет колебаться толщина слоя выплавленного металла. Качество сварных соединений будет нестабильным. Для получения качественных сварных соединений необходимо койтролировать толщину слоя выплавленного металла, которая должна быть постоянной независимо от колебаний удельной мощности дуги, и осуществлять осадку, когда толщина этого слоя оптимальна.Напряжение на дуге прямо пропорционально зависит от длины дуги, т.е. от величины дугового зазора. И при оплавлении торцов деталей на величину 0,5,;.0,8 мм напряжение на дуге увеличивается в 1,4.1,8 раз по сравнению с напряжением, которое было перед увеличением тока. Таким образом можно контролировать толщину слоя выплавленного металла, измеряя напряжение на дуге.Наиболее оптимальный диапазон времени горения дуги на повышенном значе 5 нии тока перед осадкой 0,10,5 с. Есличерез 0,5 с напряжение на дуге не достигнетпредварительно установленного значения,то это значит, что детали не прогреты нанеобходимую глубину и процесс сварки сле 10 дует прекратить, т.е. вероятность получениясоединения с низкими прочностными свойствами резко возрастает.Выполняли сварку труб 6 57 х 5 мм иэ стали 09 Г 2 С. Нагрев труб осуществляли на токе15 230240 А (напряжение в процессе сваркисоставило 28 чВ) и перед осадкой ток увеличивали до 1000,1050 А, Напряжение надуге перед увеличением тока составляло22,5 В. Качественные сварные соединения20 были получены, когда напряжение на дугеперед осадкой составляло 31,540,5 В, чтов 1,4,1,8 раз больше напряжения на дугеперед увеличением тока. В том случае, когданапряжение на дуге было меньше 31,5 В и25 больше 40,5 В в сварных соединениях присутствовали дефекты (окисные включения,непровары и т.д,). Дефекты в сварных стыках были и в тех случаях, если напряжениена дуге через 0,5 с после увеличения тока30 не достигло 31,5 В, Качество сварных соединений определяли по результатам механических испытаний и металлографическихисследований.Формула изобретения35 Способ сварки дугой, вращающейся вмагнитном поле по авт.св. М 1692785, о тл и-ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениякачества сварных соединений, осадку осуществляют после того, как напряжение дуги40 увеличится в 1,4-1,8 раза по сравнению снапряжением дуги перед увеличением сварочного тока,1766637 4 Риг,1 актор Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 каз 3506ВНИИПИ Гос Составитель Г Тех ред М.Морг ГГ вартальноватал Корректор М. Андрушенко