Способ электрошлаковой сварки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубликовано 150578, Бтоллетень ЭЙ 18 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 240478(71) ЗаяантЕЛЬ Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ С целью повышения производитель-ности и стабилизации процесса сварки путем увеличения свободной поверхности шлаковой ванны по предлагаемому способу сварки ведут электродом с площадью поперечного сечения большей площади поперечного сечения сварочного зазора, при этом электрод извлекают из шлаковой ванны со скоростьюКпл: 1 1 (1)г) Площадь поперечного сечения сплош-ного или составного электрода должна быть больше площади поперечногосечения наплавленного металла (опти-,мально на 5-10),Изобретение относится к электрошлаковой сварке, а точнее к электрошлаковой сварке пластинчатыми электродами металла преимущественно малой толщины (менее 50 мм), и может быть использовано при выполнении вертикальных или наклонных швов в монтажных или заводских условиях. Известен способ электрошлаковой 10сварки пластинчатыми электродами, прикотором электроды подают в силовуюванну по мере их оплавления (11 . Однако этот способ невозможно применятьпри сварке металла малых толщин из-за 1 яуменьшения объема шлаковой ванны ипотери устойчивости процесса в результате перегрева шлаковой ванны,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту к 3)изобретению является способ электрошлаковой сварки плавящимися пластин.чатыми электродами шириной, превышающей толщину свариваемого металла (2.Однако практически невозможно 25,сохранить ширину зазора между свариваемыми кромками такой, чтобы площадьпоперечного сечения зазора по всейдлине стыка была равна площади поперечного сечения электрода. 3) где Уол - скорость извлечения электрода из шлаковой ванны, м/ч;:) - сила сварочного тока, А;удельный вес металла электрода, г/мз;Рц - площадь поперечного сечения наплавляемого металла, мр л - площадь поперечного сечения3электрода, м15 Яа чертеже уредставлена схема 45 осуществления предлагаемого способа, где 1 - формирующее устройствоу 2 щуп с помощью которого измеряют глубину погружения электрода в шлаковую ванну; 3 - единичный электроду 4 " ;50 свариваемая кромка; 5 - шлаковая ваннау 6 - щуп с помощью которого измеряют уровень металлической ванны; 7 - металлическая ванна; 8 - металл шва.При сварке измеряют известнымиспособами уровень металлической ванны (расстояние от свободной поверхности металлической ванны 7 до щупа б), Если это расстояние меньше допустимого увеличивают скорость перемещения формирующего устройства вверх и поддержи-. вают высокой до тех пор пока указанное расстояние не станет равным заданному. Одновременно аналогичным способом измеряют глубину погружения элек-, трода 3 в шлаковую ванну 5 (расстояние При сварке с применением сплошного электродау напьнапь (2)св эгде У и - скорость сварки.Из этой формулы следует , что скорость извлечения электрода из шлаковой ванны тем больше, чем больше отношение площади поперечного сеченияэлектрода к площади сечения наплавленного металла,Допустимую скорость подачи электрода определяют из допустимой скорости сварки и соотношения йлощадей поперечного сечения электрода и наплавленного металла,),.-(,.1 ( )Режим сварки поддается контролюпутем измерения силы тока,20Зная допустимую скорость сварки (3),коэффициент плавления и площадь поперечного сечения наплавленного металла, допустимую силу тока определяют по формуле 25ГЛ 1 й 1 Усв 1 - нопл.(4)плПреимущества предлагаемого способа заключаются в следующем.Осуществляется возможность сохранить процесс сварки стабильным в течение всего периода при различных отклойениях зазора между свариваемымикромками. Поскольку отношение площади сечения электрода к площади35,сечения зазора невелико, скоростьподачи электрода сохраняется небольшой, примерно на порядок меньше скорости сварки. Малые скорости подачиэлектрода и соответственно малые 40скорости регулирования процесса позволяют вести сварку с ручной корректировкой положения электрода. от торца электрода 3 до щупа 2). Если это растояние меньше допустимого,скорость подъема электрода увеличивают и поддерживают высокой до техпор, пока расстояние не станет равнымзаданномуНоминальную (не повышенную)скорость подачи электрода из шлаковойванны поддерживают такой, чтобы силасварочного тока не превышала допустимую из расчета заданной скорости сварки (4) Таким образом процесс сваркиустойчив, когда скорость перемещенияФормирУющего устройства 1 превышаетскорость подъема электрода 3. чемвыше скорость подъема устройства 1,тем больше сила тока. При этом, независимо от электрических параметров режима сварки, отношение скорости подъемаэлектрода к скорости сварки сохраняется постоянным, определяемым по формуле (2), и зависит только от соотношения площади поперечного сечения электрода и площади сечения наплавленногометалла.П р и м е р . Производят сваркупластин из стали ГОСТ 380-66, Размерпластин 500 х 200 х 20 мм. Зазор междусвариваемыми кромками пластины 16 мм.В качестве плавящегося электродаиспользуют пластину из стали 3 толщиной 8 мм, шириной 44 мм и длиной500 мм. Сварку выполняют на аппарате АМ, на котором установленыспециальные ползуны с полостью иконтактно-механическим датчиком уровня металлической ванны. Подачу электрода-пластины осуществляют с помощью специального привода с двигателем постоянного тока Д.В качестве источника сварочноготока используют генератор ПСГсжесткой вольтамперной характеристикой,Пластину изолируют от свариваемых кромок по всей их длине с помощьюстеклоткани,Процесс начинают методом жидкогостарта, разводя шлаковую ванну вотдельном кокиле и заливая шлак в."зазор между свариваемыми кромкамй истенками ползунов. В момент, когдазеркало шлака касается торца плас-тинчатого электрода, начинаетсяэлектрошлаковый процесс.Параметры процесса сваркиСила тока, А 320Напряжение, В 42Скорость сварки,м/ч 1,5Скорость извлечения электрода изшлаковой ванны,м/ч 0,15Процесс сварки протекал устойчивоКачество сварного шва высокое.606698 Составитель Н.РощупкинаРедактор Е.Яковчик Техред А,Алатырев Корректор Е.Яцемирская Тираж 1263 Государственного комитет по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, РаушПодписиистров ССС Совета Миоткрытийкая наб,4 ПП е 1 Патентжгород, ул.Проектная,или Формула изобретенияСпособ электрошлаковой сварки плавящимся пластинчатым электродом, кото-. рый располагают посередине сварочного зазора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 5 что, с целью повышения производительности и стабилизации процесса сварки путем увеличения свободной поверхности шлаковой ванны, сварку ведут электродом с площадью поперечного сечения р большей площади поперечного сечения сварочного зазора, при этом электрод извлекают из шлаковой ванны со скоростьюФ15где Ч- скорость извлечения электрода из шлаковой ванны, м/ч;щ- коэффициент плавления электрода, г/А ч;Э - сила сварочного тока, А;3 вудельный вес металла электродаг/м 5;Г- площадь поперечного сечения наплавляемого металла, мщ - площадь поперечного сечения электрода, м". Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе." 1. Справочник электросварщика.м-л, Машгиз, 1961, с, 384 385, 398399. 2, Авторское свидетельство СССР Р 160785, кл. В 23 К 25/00, 1964. 1