Способ электродуговой сварки с электромагнитным перемешиванием расплава сварочной ванны

п 11 538842 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик)М,Кл В 23 К 9/О 9290 заявкиГосударственный комите овета Министров СССР 23) Приоритетпубликовано 15,12.76. Бюллетень46 ата опубликования описания 24.12.76, Кузнецов, И, В, В. В. Сырова инкин, В. Ю. Поповский,и В. П. Черныш 71) Заявитель Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической рево и(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ РАСПЛАВА СВАРОЧНОЙ ВАННЫизвестного способа рке алюминия и его токе такое совпадени только либо прямой, сти, При совпадении его магнитного поля уволной сварочного т являетсясплавов е может либо об- импульс полоока стаНедостатком то, что при сва а переменном соответствовать ратной полярно сов управляющ жительной пол Изобретение относится к области электро- дуговой сварки металлов, в частности к способам электродуговой сварки с электромагнитным перемешиванием расплава сварочной ванны, и может быть использовано, преимущественно в производстве сварных конструкций из алюминия и его сплавов.Известен способ электродуговой сварки с электромагнитным перемешиванием сварочной ванны, при котором магнитное поле создают соленоидом, питающимся положительными дискретными импульсами, выделенными из синусоидального напряжения промышленной частоты однополупериодным выпрямлением и разделенными на группы, обеспечивающие требуемую частоту реверсирования управляющего магнитного поля 11.Наложение внешнего магнитного поля при сварке на переменном токе позволяет осуществить перемешивание только в периоды совпадения импульса управляющего магнитного поля с полуволной синусоиды сварочного тока. бильность горения дуги и удовлетворительное качество формирования поверхности шва сохраняются при более высоких индукциях, обеспечивающих интенсивность перемешива ния, достаточную для измельчения структуры, В этом случае дуга обратной полярности горит в естественных условиях, активизации процесса катодного распыления не наблюдается.10 При перемешивании расплава сварочнойванны в полупериоды, соответствующие обратной полярности, уже при малых значениях индукции управляющего магнитного поля вращение дуги с перемещением активного пятна на изделии приводит к интенсивному разрушению окисной пленки А 1 аОз за счет активизации процесса катодного распыления, что способствует снижению пористости сварного шва. Однако повышение индукции уп.20 равляющего магнитного поля до значений,при которых обеспечивается измельчение структуры, сопровождается нарушением стабильности горения дуги, ухудшением защиты зоны сварки и качества формирования по верхности сварного шва.Для измельчения структуры и снижения пористости в металле шва при электромагнитном перемешивании расплава сварочной ванны в условиях сварки алюминия и его сплавов необходимо одновременно с перемешива 538842нием металла шва осуществлять управление процессом катодного распыления окисной пленки А 10 з.Цель изобретения - измельчение структуры и снижение пористости металла шва при сварке алюминия и его сплавов.Для этого по предлагаемому способу в процессе сварки с электромагнитным перемешиванием магнитное поле накладывают на расплав сварочной ванны в виде асимметричных разнополярных импульсов, амплитуда которых при прямой полярности сварочного тока превышает амплитудное значение тех же импульсов при обратной полярности горения дуги. Импульсы объединяются в группы и реверсируются с требуемой частотой.На чертеже изображены временные диаграммы магнитных полей.В процессе сварки магнитные потоки Ф и Фг создают соленоидом при прохождении однополупериодно выпрямленных импульсов, выделенных из синусоидального напряжения промышленной частоты. Импульсы объединяют в группы таким образом, чтобы импульс магнитного поля, полученный от прохождения положительной полуволны тока, совпадал с положительной полуволной сварочного тока 1 св, а отрицательный - с отрицательной. Группы импульсов реверсируют с интервалом 1 р,При этом амплитудное значение разнополярных импульсов выбирают таким, чтобы независимо от реверсирования положительный импульс магнитного поля, взаимодействующий с положительной полуволной сварочного тока, всегда был больше отрицательного.Взаимодействие положительного магнитного потока Ф с положительной полуволной сварочного тока обеспечивает интенсивное перемешивание расплава сварочной ванны, достаточное для управления процессом кристаллизации и получения измельченной структуры металла шва. При этом сохраняется устойчивость сварочного процесса и удовлетворительное формирование поверхности сварно го шва.Взаимодействие отрицательного магнитного потока Ф с поперечной составляющей дуги, горящей в полупериоды обратной полярности, приводит к ее вращению с перемеще нием активного пятна на изделии. Интенсифицируется процесс катодного распыления, расширяется зона очищенной поверхности от окисной плены А 10 з, что приводит к значительному снижению пористости металла шва.15 Стабильность сварочного процесса из-за недостаточной величины сил взаимодействия не нарушается.В результате такого комплексного воздействия внешнего магнитного поля на процесс 20 кристаллизации и исключения пористости повышается качество сварного соединения,Формула изобретения25 Способ электродуговой сварки с электромагнитным перемешиванием расплава сварочной ванны под действием аксиальных реверсируемых магнитных полей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью измельчения струк туры и снижения пористости металла шва присварке алюминия и его сплавов, магнитное поле накладывают на расплав сварочной ванны в виде асимметричных разнополярных импульсов, амплитуда которых при прямой по лярности сварочного тока превышает амплитудное значение тех же импульсов при обратной полярности горения дуги.Источник информации, принятый во вни 40 мание при экспертизе изобретения: 1, Авторское свидетельство Мо 213234, М. Кл, В 23 К 9/08, 1966 г.538842фсСоставитель В. КолесниченкоРедактор Л. Василькова Техред Н. ХанееваКорректоры: Л. Брахнинаи 3. ТарасоваЗаказ 2763/9 Изд.1838 Тираж 1178 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2