Способ дуговой сварки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспубликпо делан нзебретеннй и еткрвпий(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ Изобретение. относится к дуговой сварке в среде защитных газов и может быть использовано при изготовлении различного рода металлоконструкций из углеродистой и легированной стали.Известен способ сварки в защитной газе с подачей магнитного флюса в зону горения дуги струей защитного газа. Подаваемый флюс увлекается магнитным полем, образующимся вокруг электродной проволоки 11.Однако при осуществлении такого спо соба происходят значительные потери флюса, так как магнитное поле увлекает лишь малую его часть.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ электродуговой сварки, согласно которому вдоль15 сварочной проволоки вокруг дуги и плавиль-. ного пространства подают поток защитного газа вместе с гранулированным флюсом 2.Недостатками известного способа дуговой сварки являются большая потеря флю- щ са из-за уноса его струей газа, в результате чего металл сварочной ванны недостаточно очищается от вредных примесей, а также малая глубина проплавления и значительное разбрызгивание металла в процессе сварки. Кроме того, известный способ имеет ограниченные технологические возможности, так как обеспечивает постоянную металлургическую характеристику сварочной ванны и зоны дуги.Цель изобретения - повышение производительности процесса сварки за счет повышения глубины проплавления основного металла.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дуговой сварки, предусматривающему подачу в зону сварки защитного газа и флюса, газофлюсовую смесь берут с плотностью 2 - 15 кг/м и подают со скоростью 15 - 100 м(с под углом 25 - 45 к электродной проволоке,Указанное сочетание парамеров газофлюсовой смеси обусловливает создание определенных металлургических условий в зоне дуги и сварочной ванне, проявляющиеся в возможности регулирования поверхностных свойств плавящегося металла и фронта его кристаллизации, формирования шва, уровня легирования наплавленного метал 856710ла и, как следствие, возможности предотвращения образования трещин, что связано также с регулированием кинетических параметров потока, имеющих резко отличительные характеристики от чисто газового. При этом при выбранном размере частиц флюса существенно увеличивается их удельная поверхность по сравнению с обычными флюсами, а следовательно, резко повышается активность металлургического взаимодействия между флюсом и расплавленным метал О лом. Последнее также зависит и от выбранного соотношения между расходом газа и флюса.Важнейшим обстоятельством является кинетическая энергия газофлюсовой смеси, которая, обеспечивая оттеснение рас 15 плавлешгого металла из наиболее нагретой части ванны и увеличивая тем самым проплавление основного металла, производит перемеш иванне и. металлургическую обработку всего Обьема расплавленного метлла 20 ванны, чтоовышает качество, а также химическую структурную и механическую однорошсть налавленного металла. Газофлкковая струя, проходя столб дуги, оказывег влияние па стабильность дугового рряда, способствуст мелкокапельному пе 25 решку электродигс металла, уменьшает ео разбрызгиваис зсчет снижения эффективного потециала иснизации иазсднимического вох сйня нкединый перенск металла. 30Газофлюсовая смесь содержит в 1 м газа 2 - 15 кг твердых частиц и подается со скоростью от 5 до00 м/с. При этом количество флюса менее 2 кг/м не обеспечивает необходимый уровень легирования, недсктаточно ионизирует дуговой промежуток плохо формирует шов из-за малого количс тва шлака, Количество флюса более 15 кг/м приводит к увеличению потерь флюси чрезмерной запыленности окружающей среды а также к появтению неметалличес 40 кнх включений в швах из-за нар)шений теплового режима процесса.Режимы скоростей истечения газофлюссвси смеси выбраны эксриментальо: при скоростях менее 15 м/с нс обеспечивается ш обходимое проплавление и задапая плот ность газофлксовой сме и, а;нышсне скорссти истечения свыше 100 м/сринсхтит к, выду в а ни ю жидкого ме лла ва ны. 11 одача газофлюсовой смегод углом 25-.45 к электродной просдоке обеснс сииет наиболее благоприятыс;словия ваимо 50 действия между каля ми раснл:. ии о металла, газофлюсовым потоком и рсплавленным металлом ванны. Следовательно, приведенные свойства газофлюсовой смеси (плотность и скорость ее подачи в зону свар ки) отражает сущность заявляемого сшсоба, т, к. смесь в данном слу с является новым параметром процесса сварки.2- -15 1000 На чертеже схематично изображено устройство для осуществления предлагаемогоспособа дуговой сварки, общий вид.Устройство для осуществления способадуговой сварки состоит из мундштука 1,через котрый подается электродная проволока 2, и горелки, состоящей из внешнегоцилиндрического сопла 3, внутри которогоконцентрично установлено сопло 4, соединенное в верхней части со штуцером 5 дляаправления газофлюсового потока. Сопло4 установлено под углом 25 - 45" к электродной проволоке. Между внешним соплом 3и внутренним соплом 4 имеется кольцевойзазор для направления внешнего потока загцитного газа. Сопла 3 и 4, а также штуцер5 размещены в корпусе 6.В верхей части корпуса 6 выполнено отвс рс: ие 7 для подвода защитногогаза из п 1 тх пера 8. Мундштук 1 фиксируеткорпус 6 с помощью кронштейна 9 и штуцеров 5 и 8 через изоляторы 10. В корусе 6установлена также сетка 11 для выравнивания потока защитного газа по кольцевому зазору и кольцо 12 с отверстиями длязащиты ее от сварочных брызг.Предлагаемый способ осуществляетсяследующим образом.Включают подачу внешнего потока защитного газа СО, который со скоростью1 - 5 м/с через штуцер 8 и отверстие 7 поадает в корпус 6 и проходит через сетку11 для снижения турбулентности потока всопло 3 для защиты сварочной ванны. Затем через штуцер 5 подают внутренний поток защитного газа, а.спустя 5 - 10 сфлюс. Образовавшаяся газофлюсовая смесьплотностью 2 15 кг/м со скоростью 15 -1 Г)0 м/с по соплу 4 подается в зону дугинод углом 25 - 45 к оси мундштука 1. Затем включают подачу электродной проволоки 2 марки Св 08 А из мундштука 1 и начинают процесс сварки.Конкретные режимы осуществления предлагаемого способа следующие:Сварочный ток, А, 400Напряжение на дуге, В 30 - 31Скорость сварки 00Диаметр сварочнойпроволоки, мм 2 (Св 08 А)Плотность газофлюсовойсмеси, кг/м"Скорость подачи газофлюсовой смеси м/с 15 - -100Расход газофлюсовойсмеси, кг/ч 3,5Расход газа СОпо внешнему соплу,л/чРасход газа СО тпо внутреннему соплу,л/ч 500Предлагаемый способ дуговой сваркипо сравнению с известными способами поз/16ВНИИпо113035,Филиал ПП Редакто Заказ 7 И Государственного к делам изобретений и Москва, Ж - 35, Раушс П Патент, г. Ужгород воляет повысить производительность процесса сварки за счет увеличения глубины проплавления основного металла, расширить его технологические возможности засчет регулирования химического состава металла шва, управления фронтом кристаллизации и поверхностными свойствами расплавов, а также повышения устойчивости горения дуги и снижения разбрызгивания электродного металла.Формула изобретения1 ОСпособ дуговой сварки с подачей в зону сварки флюса и защитного газа, от,гипагоигийся тем, что, с целью повышения производительности путем повышения глубиныпроплавления, газофлюсовую смесь берутс плотностью 2 - 15 кг м и подают со скоростью 5 - 100 м/с под углом 25 - 45 иэлектродной проволоке,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по сварке. Под рсл. Соколова Е, В., Машиностроение, 1966,т. 2, с. 470.2. Авторское свидетельство СССРХо 183303, кл. В 23 К 9:6, 1962 (прототип).