Способ дуговой сварки плавящимсяэлектродом

О П И С А Н И Ен 831452ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцмалисткческкхРеспублик(23) Приоритет -В 23 К 9/16 Гееудерствеиимй камитет СССР Опубликовано 23.05.81 Бюллетень19(53) УДК 621 791 .753 (088.8) по делам изебретеиий и еткрмтийДата опубликования описания 30.05.81 В. Я. Лаврищев(72) Автор изобретения Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона(54) СПОСОБ ДУГОВОИ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМНастоящее изобретение относится к способам дуговой сварки плавящимся электродом, применяющихся в машиностроении для сварки сталей, а также цветных металлов и их сплавов.Известен способ дуговой сварки плавящимся электродом с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка отличающийся тем, что короткие замыкания осуществляют принудительно путем периодического снижения напряжения источника питания с заданной частотой 11.Однако для существенного повышения стабильности процесса по сравнению с обычным процессом сварки в углекислом газе необходимо программирование скорости подачи электрода с синхронной модуляцией напряжения дуги и сварочного тока. Причем для полуавтоматической сварки с программированной подачей электрода необходимо применение малоинерционного электрического привода. В настоящее время в сварочной технике таких приводов нет. Раз.брызгивание металла в самых благоприятных условиях согласно этому способу составляет 7 - 10%, что может быть получено при использовании обычных электроприводов с оптимальным соотношением тока и напряжения дуги, а также источника питания снормальными динамическими свойствами,Кроме того, данный способ дает удовлетворительные результаты только в диапазо 5 не токов 250 - 450 А и не может быть использован для сварки тонкого металла, т.е.на токах менее 250 А.Минимальные токи устойчивого процесса сварки в углекислом газе с короткимизамыканиями дугового промежутка, ниже1 ц которых невозможно получение качественных швов при питании дуги от обычных источников питания (выпрямителей или генераторов с жесткой или пологопадающейвнешней вольтамперной характеристикой)15следующие: для проволоки 90,8 мм этот токравен 50 А, для ф 1,2 мм - 85 А, а дляф 2 мм 120 А.С экономической точки зрения, а такжеулучшения формы шва при сварке тонкогометалла необходимо выполнять швы провозтлокой диаметром более 1,2 мм на токах менее 50 А,Известно также, что устойчивый процесссварки на малых токах может быть полученпри наложении на дугу мощных импульсов31452 Формула изобретения ЗО 38 тока. Сущность способа заключается в том, что на малоамперную дугу накладывают мощный импульс, необходимый для оплавления электрода, образования капли и расплавления основного металла. После окончания действия импульса скорость плавления становится малой и капля приближается к ванне и переходит в нее с коротким замыканием 12 .Однако процесс применим только для сварки в аргоне.Проведенная экспериментальная сварка в СОа проволокой 41,2 мм при скорости подачи 2,77 см/с = 100 м/ч показывает, что при вылете электрода, равном 9 - 10 мм, и питании дуги от серийного выпрямителя ВС в 3 процесс сварки очень устойчив без наложения импульсов тока. При этом сварочный ток равняется 70 А, напряжение дуги 220,5 В, а частота переноса капель превышает 25 1/с, мелькание дуги не наблюдается. Это минимальный ток устойчивого процесса сварки в СО, ниже которого не удается опуститься при использовании обычных серийных источников питания дуги.Цель изобретения - расширение диапазона сварочных токов в меньшую сторону, обеспечение возможности сварки металла малой толщины во всех пространственных положениях, снижение разбрызгивания металла и стоимости сварочных работ за счет использования относительно толстых электродных проволок диаметром более 1,2 мм.Поставленная цель достигается тем, что величину тока короткого замыкания берут в соотношении - з = 5 - 30, где 3 - вел3 ммнчина тока короткогд замыкания, 3, - минимальная величина тока дуги.Предложенный способ сварки осуществляется следующим образом.Возбуждают малоамперную дугу между плавящимся электродом и изделием, мощность которой недостаточна для плавления электрода, со скоростью ее подачи к изделию, что приводит к принудительному короткому замыканию капли на ванну. В течение короткого замыкания ток возрастает настолько, что обеспечивается образование шейки между каплей и электродом, ее разрыв и последующее возбуждение дуги.В качестве примера приведен следую щий режим сварки в СОт стали марки Ст 3 толщиной 1 мм; электродная проволока марки Св - 0872 С 41,2 мм; скорость подачи проволоки 1,59 см/с = 57 м/ч; скорость сварки 16 м/ч; вылет электрода 10 мм; сварочный ток 30 А; напряжение дуги 19 В; минимальная величина тока дуги 20 А; максимальная - во время короткого замыкания 200 А; отношение токов равно 10; частота переноса капель 25 1/с. На чертеже приведена осциллограмма процесса сварки.Шов при сварке сформируется хороший, разбрызгивание не превышает 1 О/о, устойчивость процесса высокая. Важным преимуществом такого процесса является резкое уменьшение (более чем в 2 раза) нижнего предела сварочных токов и, следовательно возможность сварки тонкого металла на весу сравнительно толстыми проволоками. Аналогичные эксперименты показывают возможность сварки в СОа проволокойф 2 мм на токе 55 - 60 А. Предлагаемый способ сварки может быть применен не только при сварке на малых, но и на средних токах, что позволит уменьшить разбрызгивание металла и повысить производительность труда. Использование сравнительно толстых (более 1,2 мм) проволок улучшит и экономические показатели сварки. Способ сварки успешно прошел лабораторные испытания. Способ дуговой сварки плавящимсяэлектродом с периодическими короткимизамыканиями дугового промежутка, прикотором формирование капли происходитво время горения малоамперной дуги, отличаюи 4 ийся тем, что, с . целью повышениякачества сварки путем уменьшения разбрызгивания, величину тока короткого замыкания берут в соотношении .д" - = 5 - 30,Эммы,где Эд - величина тока короткого замыкания, Э - минимальная величина токадуги.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР45329970, кл, В 23 К 9/16, 1970.2. Авторское свидетельство СССР500636, кл. В 23 К 9/16, 1971 (прототип).Составитель Г. ТюТехред А. БойкасТираж 1148 ченковаКорректор Г. НПодписноета СССРрытийна 6., д. 4/5Проектная, 4 едактор А. Химчаказ 2875/б ВНИИПИ Государственного комите по дела м изобретений и отк 113035, Москва, Ж - 35, Раушская лиал,ППП Патент, г. Ужгород, ул