Способ дуговой сварки плавящимся электродом

.80951 РЕТЕН ЛЬСТ вог ест ток в 3 атькорци- Я Й СВАРКИеимущестороткими СУДАРСТВЕННЫЙ ОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВ(71) Томский ордена Октябрьской Релюции и ордена Трудового Красногомени политехнический институтим, С.М. Кирова(56) 1. Авторское свидетельство ССР 214690, кл. В 23 К 9/16, 1965.2. Авторское свидетельство СССРР 563241, кл. В 23 К 9/00, 1973.3. Авторское свидетельство СССРВ 592539, кл. В 23 К 9/16, 1972(54(57) 1. СПОСОБ ДУГОПЛАВЯЩИМСЧ ЭЛВКТРОДОМ,венно с принудительными замыканиями дуго о промежутка, при котором осущ вляют кратковременное снижение а к моменту разрыва перемычки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества сварки путем уменьшения разбрызгивания, длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально напряжению дугового промежутка, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки.2. Способ по и. 1, о т л и ч ю щ и й с я тем, что длительнос горения дуги до следующего корот го замыкания устанавливают пропо онально интегралу от напряжения дуги, определяемого в интервале крат ковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки.Изобретение относится К области сварки и может быть использовано для автоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка. 5Известен способ с принудительными обрывами дуги 1 .При этом способе сварки по истечении заданного времени горения дуги на нее налагается импульс напряже 10 ния и тока противоположной полярности, который гасит дугу. После погасания дуги электродная проволока с жидкой каплей на торце приближается к ванне и закорачивает разрядный промежуток. В этот момент включают ток и осуществляют дозирование энергии. По истечении времени дозирования ток вновь выключают.Недостатком этого способа сварки 20 является большое разбрызгивание, так как не осуществляется гашение энергии, запасенной в дросселе во время короткого замыкания к моменту разрыва перемычки, что ведет к ухуд шению процесса. Кроме того, дозирование энергии начинается с момента начала коротких замыканий, длительность которых может изменяться в широких пределах из-за случайного харак З 0 тера их образования. Следовательно, время горения различно, что приводит к нестабильности процесса.Известен способ сварки, при котором производят кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки и осуществляют непрерывное измерение напряжения и тока на перемычке, причем момент коммутации определяют при достижении измеренными величинами заданного порогового 40 значения 2 .Однако этот способ сварки не позволяет дозировать энергию, идущую на расплавление электродного металла, а следовательно создавать 45 идентичные условия для переноса электродного металла.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ сварки 50 с короткими замыканиями другого промежутка, при котором осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки 3 .Недостатком данного способа свар 55 ки также является отсутствие возможности дозирования энергии плавления электрода, что приводит к невозможности создания идентичных условий для переноса каждой капли электродного металла, Перенос электродного металла в сварочную ванну в этом случае носит случайный характер, что ухудшает качество сварки и увеличивает разбрызгивание электродного металла. Ь 5 Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу дуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, при котором осуществляют кратковременное снижение тока к моменту разрыва перемычки, длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально величине напряжения дугового промежутка, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки, а также тем, что длительность горения дуги до следующего короткого замыкания устанавливают пропорционально интервалу от напряжения дуги, определяемого в интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки.На чертеже изображена осциллограмма тока и напряжения, получаемая при этом способе сварки.В момент достижения критического состояния размеров перемычки на участке 1 - 1 ток короткого замыкания снижают до величины тока паузы Эп . Пи этом происходит разрушение: перемычки, что уменьшает разбрызгивание, вызванное электрическим взрывом, который прямо пропорционален амплитудному значению тока, протекающему в этот момент по перемычке. На дуговом промежутке скачкообразно увеличивается напряжение, что соответствует определенной длине дуги в момент повторного возбуждения. Поскольку процесс коротких. замыканий носит случайный характер ( зависит от положения капли на торце электрода к моменту начала короткого замыкания, от объема расплавленного металла и т.д), то их длительность будет различна. При этом длина дуги в момент поворотного возбуждения дуги также будет различной, и на торце электрода будет оставаться разное количество расплавленного электродного металла. Следовательно, начальные условия дозирования энергии, идущей на расплавление электродного металла, также будут различны, что приведет к расплавлению разного количества электродного металла и не одинаковому расположению капли расплавленного металла на электроде перед коротким замыканием.Это уменьшает стабильность процесса и увеличивает разбрызгивание из-за случайных коротких замыканий,Поэтому при параметрическом определении времени кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки необходимо в зависимости от величины дугового напряжения на этом интервале определять длительность горения дуги до снижения тока перед следующим коротким замыканием.951810 Составитель А.ГавриловТехред Л,Мартяшова Корректор Редактор Л.утехина Тираж 1106 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 10632/7 Филиал ППП 1 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При этом длительность горения дугиможет быть, либо прямо пропорциональной величине напряжения на интервале кратковременного снижениятока к моменту разрыва перемычки,либо находится в интегральной зависимости от укаэанной величины.При таком дозировании энергии,идущей на расплавление электродногометалла, размеры образующихся капель почти постоянны, что обеспечит минимальные отклонения длительностей коротких замыканий от средних величин.После расплавления требуемого количества электродного металла сварочный ток вновь уменьшают до величины тока паузы Э пПри этом давление дуги на сварочную ванну уменьшается, силы, действующие на каплю, находящуюся на торцеэлектрода и стремящиеся сместитьее к боковой поверхности электрода,уменьшаются, и капля занимает соосное расположение с электродом. Этоспособствует более плавному ее переходу в сварочную ванну.25В начале короткого замыкания сварочный ток вновь увеличивают, и затемвесь цикл повторяется.П р и м е р. Выполняют автоматическую сварку плавящимся электродом 30в среде углекислого газа электроднойпроволоки СвГ 2 С диаметром 1,2 мм,при токах 140-150 А и напряжениина дуге 22-23 В,При коротком замыкании уменьшает 35ток к моменту разрыва перемычки до20 А на время 0,5 мсек. При этомжидкая перемычка между электродоми ванной разрушается почти без взрыва, что значительно снижает разбрызгивание электродного металла. На интервале этого времени измеряют величину дугового напряжения, и в зависимости от этой величинь 1 прямо пропорционально определяют длительность горения дуги до снижения тока перед следующим коротким замыканием, Возможно также определение длительности горения дуги в зависимости от интегральной величины дугового напряжения на интервале кратковременного снижения тока к моменту разрыва перемычки (0,5 мсек ).При этом количество расплавленного электродного металла, находящегося на торце электрода к моменту окончания дозирования, почти одинаково, а уменьшение сварочного тока до величины тока паузы 20 А способствует симметричному расположению электродного металла относительно непрерывно подаваемого электрода. Вследствие этого обеспечиваются идентичные условия для начала каждого короткого замыкания. При этом различия в диаметре капель, образующихся к началу короткого замыкания, минимальны. В начале короткого замыкания ток вновь увеличивают, что приводит к ускорению перехода электродного металла в сварочную ванну.Ширина и высота направленных швов оптимальны и имеют плавный переход к основному металлу.Основные параметры процесса сварки:Диаметр электрода 1,2 мм, скорость сварки 20 м/ч, ток паузы 20 А, длительность кратковременного снижения тока, 0,5 млсек, пределы отклонения длительностей горения дуги 10-11 мсек, О 40 Ь , пределы отклонения длительностей к.з. 3,0-3,2 мсек.Предлагаемый способ сварки позволяет создать идентичные условия для переноса каждой капли электродного металла, повысить стабильность процесса сварки и уменьшить разбрызгивание металла, что значительно повышает качество сварки.