Способ наведения шлаковой ванны при электрошлаковой сварке

(51)5 В 23 К 25/ НИЯ сайд- ТЬ 8 МЕ%АБИБЛИОу ВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ ние: для сварки крупногабаукций, Сущность изобретедении шлаковой ванны на пе торец высокопрочного иняют с менее прочным и ым переходным электродом. дный металл из менее прочнимает во входном кармане о объема. При этом место их жно быть расплавлено ниже и свариваемого изделия, 1 О,Патонаафоннивод Ред15. ОЙ ВАН- АРКЕ Однако при сварке высокопрочнцх материалов, когда электродный материал по химическому составу не отличается от свариваемого, такое возбуждение процесса вызывает поломку подающих элементов и выход проволоки из зазора, ее петлеобразование и другие технологические трудности (прожоги формирующих устройств, изменение месторасположения точки контакта и др.)Другим способом, несколько облегчающим процесс наведения шлаковой ванны при сварке высокопрочных материалов, является способ наведения шлаковой ванны с помощью небольшого количества электро- проводного флюса, предварительно укладываемого в карман (Авт. сварка, 1958 г, М 4). М 4).Вка честве и овой св Извес шлаковой электродн воэбужде т,е. дуговог ка, - М.: М трошла дом (авт выполн полнен указанн положе яется с ии входому спния хр ЭПоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР(71) Институт электросварки им. Е (72) Д.А,Дудко, Я.Ю.Компан, А,Н. ков, В.Ф.Пширков и А,П,Световид (56) Электрошлаковая сварка/ Б,Е.Патона, - М,: Машгиз, 1959, сАвторское свидетельство ССС Я 935233, кл. В 23 К 25/00, 1978. (54) СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ ШЛАКО НЫ ПРИ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВ Изобретение относится к электрошлаковой сварке различных металлов и сплавов на их основе. Наиболее широкое применение может найти как при сварке крупногабаритных сварных конструкций с протяженными швами, так и при сварке ко-ротких швов. Особенно целесообразно применение при сварке вцсокопрочнцх металлов. Практически может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, При изготовлении сварных конструкций с использованием электрошлакового процесса возрастает роль качественного образования шва на начальных участках. Это, в первую очередь, зависит от способа наведения шлаковой,ванны, Существует несколько способов разведения шлаковой ванны в начале процесса сварки. ен, например способ наведения . анны путем обеспечения контакта, го металла с входным карманом и ием электроискрового разряда, процессаЗлектрошлаковая сварш гиз, М 1959, с. 115).(57) Использова ритнцх констр ния: при наве начальном эта электрода соед более пластичн Жидкий электро ного металла за не более 20; ег соединения дол нижней кромк табл. рототипа взят способ элекарки пластинчатым электро), при котором сварка тавным электродом при 3 ого кармана более 80. сабу решается задача распкой интерметаллическойпрослойки на границе раздела свариваемаядеталь - технологическая прибыль. Это необходимо для удаления последней по окончании сварки, не прибегая к механическойобработке. Особенность электрошлаковой 5сварки пластинчатым электродом (значительная площадь электрического контакта,размер, устойчивость) позволяет использовать в качестве нижней части составногоэлектрода любой металл. При этом обеспечивается удовлетворительное начало электрошлакового процесса.Однако указанные способы наведенияшлаковой ванны при электрошлаковойсварке имеют существенные недостатки. 15Если первые два способа не обеспечиваюткачественных сварных соединений на высокопрочных материалах, то последний (прототип) - требует определенныхФизико-химических свойств составных частей электрода.Для устранения указанных недостатковпри сварке высокопрочных металлов рекомендуется способ наведения шлаковой ванны, при котором торец электродного 25металла предварительно соединяют с болеепластичным отрезком электрода. При этомсуммарный объем пластичного отрезкаэлектрода, который при расплавлении заполняет карман, не должен превышать 20 30объема входного кармана, а узел их соединения должен плавиться ниже нижнейкромки свариваемого изделия. Такие условия предопределяют надежный способ наведения шлаковой ванны при наличии узла 35соединения высокопрочного и пластичногочастей электродного металла. Решаютсядве совершенно различные технологические задачи: в первом случае, принимая вовнимание физико-химические свойства от- "0дельных частей составного электрода, допустимо заполнить входной карман на 80 иболее, а во втором необходимо ограничиться 20, т,к. это обусловливается долей участия электродного металла в металле шва, 45Чем меньше объем металла более пластичного, тем больше металл шва будет идентичен электродному металлу, требуемому длясварки конкретного изделия, В рекомендуемом способе предлагается единственное 50сочетание: основной электродный металлболее прочный, а дополнительный всегдаменее прочный,Сущность рекомендуемого способа наведения шлаковой ванны заключается в ослаблении упругих сил йри подачеэлектродного металла на начальном участкеварки, более пластичный металл позволяетвозбудить электродуговой разряд, не нарушая технологического процесса. Таким образом, рекомендуется совершенно новое технологическое решение применительно к электрошлаковой сваркевысокопрочных металлов.Нами не обнаружено аналогичных илиблизких решений при электрошлаковойсварке металлов большой толщины. Следовательно, можно предполагать, что рекомендуемое решение обладаетсущественной новизной. При использовании рекомендуемого способа наведенияшлаковой ванны сборка деталей, плавлениеметалла и ведение электрошлакового процесса происходит в обычном порядке.П р и м е р. Осуществляли сварку образцов из сплава на основе титана толщиной 75мм. Сечение свариваемого образца 75 х 600мм с использованием хлоридно-фторидногофлюса с добавлением СаР 2. Сварка проводилась проволокой диаметром 5 мм. Наведение шлаковой ванны осуществляли какэлектродным металлом, идентичным свариваемому, так и дополнительным, менеепрочным электродным металлом, соединенным с торцом основного электродного металла. Сварку производили приобеспечении заполнения входного карманаменее прочным электродным металлом на20-",ь. При этом место соединения двух участков электродного металла в процессеплавления и непосредственное расплавление его осуществлялось во входном кармане, Режим электрошлаковой сварки в обоихслучаях был практическиодинаков (в и ределах величин:св = 13001400 А; напряжениесварки 2830 В; глубина шлаковой ванны3040 мм),Преимущества и недостатки известногоспособа наведения шлаковой ванны и рекомендуемого представлены в таблице.Как видно из таблицы, использованиерекомендуемого способа наведения шлаковой ванны при электрошлаковой сварке высокопрочных металлов обеспечиваетвысокие технологические характеристикиполученных сварных соединений и работуподающих элементов сварочного оборудования,В технической литературе отсутствуютданные по использованию аналогичного либо близкого способа наведения шлаковойванны при электрошлаковой сварке, Поэтому нами указываются следующие технические преимущества рекомендуемогоспособа.1. Повышение качества сварного соединения за счет более надежного процессанаведения шлаковой ванны,2, Расширение рациональных областейприменения электрошлакового процесса1816607 путем устранения технологических трудностей при сварке коротких швов.3. Улучшение условий труда сварщика.4. Удлинение срока эксплуатации сварочного оборудования.Формула изобретения Способ наведения шлаковой ванны при электрошлаковой сварке высокопрочными сварочными материалами, включающий предварительную засыпку во входной карман флюса и его последующее расплавление,отличающийся тем,что,сцелью Химический состав металла шваХарактеристика процесса наведения шлаковой ван Качество Работа меха- сварного сое- низма подачи динения в на- электрода Способ наведения шлаковой ваннызаполнения элементы чале шва 0,62 Наведение Т Встречаются Неустойчивое непровары изза недостаточногопрогрева начального уча 0,49 0,25 100 0,18 шлаковой ванЪ ны неустойчи Ег вое,разбрызгивание и выплески шлаковойванны Сг 17,5. 17,0 стка Возбуждение электроискрового разряда Неп рова ры Устойчивое Т 0,620,480,2520 0,16 встречаются весьма редко Ег через промежуточный более ски пластичныйэлектродный материал отсутствуют Сг 17,5 17,2В числителе - основной металл, в знаменателе - металл шва. Составитель А.Сафонников Редактор Техред М,Моргентал Корректор Л,ПилипенкоЗаказ 1699 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственнсго комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент".; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Возбуждение электроискрового разряданепосредственно высокопрочным электродом Процесс наведения удов- летворительный, выплески практичеповышения устойчивости электрошлакового процесса и эксплуатационной надежности подающих механизмов сварочного оборудования при образовании шлаковой 5 ванны на начальном этапе, торец высокопрочного электрода соединяют с менее прочным и более пластичным переходным электродом. причем суммарный объем последнего ограничивают в пределах 20 обь ема входного кармана, а место ихсоединения расплавляют ниже нижней кромки свариваемого изделия.