Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом

ОП ИСАНИЕ ИЗОЗРЕТЕН ИЯ Союз Советск ихСоциалистическиеРеспубпии(51)М. Кл. В 23 К 9/16 Государствоюай комитет СССР оо делам изооретеиий и открытий(54) СПОСОБ ИИПУЛЪСНОДУГОВОЙСВАРКИ ПЛАВЯЦИИСЯ ЭЛЕКТРОДОМ 3Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций. Известен способ импульсно-дуговой сварки металлов плавящимся электродом в среде защитных газов, обеспечивающей управление переносом электродного металла и повышение качества сварных соединений. Сущность его заключается в том, что, с целью управления переносом электродного металла, формированием шва и глубиной проваФра, на непрерывно горящую дугу нормальной мощности налагают импульсы той же полярности, параметры которых обеспечивают усреднение тепловой мощности процесса. сварки за счет тепловой энергии дуги и жидкого металла расплавленной ванны. При этом параметры импульсов тока выбирают в сле 20 дующих пределах: ток импульса 1 и(1-3,5) 10 с, частота следова,ния импульсов= 25-300 Гц, скорость нарастания 5 = 700-5000 кА/с Г 13Недостатком известного способа является то, что в сварных швах (особенно алюминиевых сплавов) имеют место несплавления между слоями, раковины и поры. Причиной их образования является недостаточная активация свариваемой поверхности, удаление сосвариваемых кромок окисных плен дугой высокоскоростной сварки плавящимся электродом. Для этого требуется увеличение действующего значения сварочного тока, вызывающего увеличение количества наплавляемого металла, который, в свою очередь, препятствует указанной активации.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является способ импульсно-дуговой сварки, в котором для повышения производительности, независимого управления термическим током, а также плавлением. 1,8 блица 2 Параметры дополнительных импульсов Расхо гелия зовый Скоро посо варк сваркиЧ,м/чсэ ми амплитудаТ,А рутиэн410 А/с ас тель 1 По 1000 10 агае 7О 6002 16 электродного металла, на дугу постоянного тока в процессе сварки перед наложением основных импульсов, обеспечивающих перенос электродного металла, налагают дополнительные импульсы,например в таких соотношениях сварочного токд: дмплитудд токд 1 И2-2 5)1 в 1 А илии = 2-0)1 св,А;длительность йи = (3,5-15)10 ,сили йи = 0,1-0,9) 10 ,с; скорость 10нарастания тока 5 = 30-700,кд/с5 = 7 ООООО, кД/с,Применение этого способа для сварки алюминиевых сплавов больших толщин с использованием уэкощелевой раз- бделки кромок позволяет повысить скорость сварки до 10 м/ч и значительноснизить уровень дефектов.Однако при дальнейшем повышениискорости сварки увеличивается коли- щчество дефектов в виде пористости ираковин.Цель изобретения - повышение качества сварных соединений и повышениепроизводительности путем активации 2 Зсвариваемых кромок и удаления с нихокисных плен в процессе сварки.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу импульсно-дуговой сварки, плавящимся электродом, щпри котором на дугу постоянного токаналагают основные и дополнительные импульсы тока, параметры дополнительных импульсов выбирают в следующих пределах: частота Г 500-25000 Гц, скорость нарастания 5 10 ьО А,дли 7 тельность й 1 О -10 с, амплитуда ди О -1 ОД.Импульсы указанных параметров,не оказывая существенного влияния на перенос электродного металла, хорошо очищают от окислов и активируют свариваемые поверхности для образования связи с наплавляемым электродным металлом, при этом нет необходимости достигать глубокого проплавления.За счет применения таких импульсов становится возможным существенное увели. чение скорости сварки, значительно сокращается зона термического влияния, уменьшается количество выделенных хрупких составляющих по границам оплавленных зерен и повышается работоспособность сварных соединений. Производится импульсно-дуговая сварка в среде гелия плавящимся электродом св 1201 2 мм на обратной полярности плит из сплава 1201 толщиной 16 мм с узкощелевой разделкой кромок шириной 6 мм горизонтальным швом на вертикальной плоскости,.Исследуемые параметры режимов сварки приведены в табл. 1 и 2,Т а б л и ц а 1.Заказ 4114/16 Тираж 1153 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,5 9352Результаты металлографических исследований и измерения макротвердости в поперечном сечении сварных соединений показывают их высокую степеньоднородности, мелкозернистую структу- Зру и малую зону разупрочнения сварныхсоединений на режимах 1,2 и 3, Ширина зоны раэупроцнения на одну сторонуот середины шва составляет В/2 =10-12 мм, что соответствует той же 10величине для способа электронно-лучевой сварки (ЭЛС),Особенности структуры и малая эена разупрочнения вызывают существенное повышение механических характеристик. Так, при температуре испытания Тя - 1960 С коэффициент прочности сварных соединений составляет0,7, а удельная работа деформации пристатическом изгибе образцов с острым юнадрезом (г = 0,025 мм), затраченная на раэвйтие (с 0) и распространение (а ) трещины соответственно сос 2. /2тавляет 0,17 кгс/см и 0,6 кгс/смДля ЭЛС Клр0 7 ас, 0 18 кгсм/см 25. и а г = 0,63 кгсм/см , для известногойспособа Кр= 0,65 ао .= 0,16, а Р =046. При Тч р = 20 С аналогичныесвойства составляют по предлагаемомуспособу Кпр = 0,68, ао = 0,14 ар = Зе0,48 для ЭЛС КПР= О, 70, а= 0,14,аР = 0,42 для известного способаКпр = 0,65, а = О, 12, а, = 0,35.Механические характеристики сварных соединений плит сплава 1201,полученные предложенным способом, имеют более высокие значения, цем .поизвестному способу,. особенно приэтом заметно превышение характеристик 26 6вязкости а и аР, которые практически одинаковы с аналогичными для способа ЭЛС и на 15-204 превышают те же, полученные по известному способу,За счет применения предложенного способа значительно сокращается зона термического влияния, увеличивается скорость сварки, уменьшается количество выделенных хрупких составляющих по границам оплавленных эерен,повышается работоспособность сварных соединений. Формула изобретенияСпособ импульснодуговой сварки,плавящимся электродом,при которомна дугу постоянного тока налагают основные и дополнительные импульсы то-.ка, отличающийся тем,что, с целью повышения качества сварных, соединений и повышения производительности путем улучшения активациисвариваемых кромок и удаления с нихокисных плен в процессе сварки,. параметры дополнительных импульсов тока выбирают в следующих пределах:частота 500-25000 Гц, скорость нарастания тока 1 О -10" А/с, длительность 10 - 10 4 с, амплитуда 10 -10 А-5 - ЗИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 162262, кл, В 23 К 9/16, 1963.2. Авторское свидетельство СССРйф 247430, кл. В 23 К 9/16, 1964 (прототип).