Способ возбуждения дуги

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) ИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЭОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ С(71) Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени институтсельскохозяйственного машиностроенияи Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) 1, Вайнбойм Д.И. Автоматическаядуговая точечная сварка "Машиностроение", 1966, с. 200,2. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом.(54)(57) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ примеханизированной сварке плавящимсяэлектродом, при котором к электродучерез токоподводящий мундштук и к из.делию подводят напряжение, перемещают электрод с постоянной скоростьюдо замыкания с изделием, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества формирования началашва и экономии. сварочных материалов,перед коротким замыканием к электроду до соприкосновения с ним на участ 0-0 Квылет электрода тановившегося и ния дуги;расстояние от т го мундштука до изделия в месте электрода, мм; напряжение дуги тановившегося и сумма приэлектр напряжений;градиент потенц дуги, В/мм. в начале. усоцесса горе-,окоподводловерхнокасания и в начале усоцесса, Вдных падений ала столб ОПИСАНИ зш В 23 К 9/1 ЬФ В 23 К 9/18 ке вылета из мундштука подводятэлектрически изолированный от мундштука охлаждающий элемент и во времякороткого замыкания производят отборне менее 503 тепла, выделившегосяна участке электрода, соприкасающегося с охлаждающим элементом, а затем после установления устойчивогогорения дуги отводят его от электрода, причем отбор тепла производятна участке вылета электрода, расположенном от торца мундштука на расстоянии , которое определяют поформуле1 1119801Изобретение относится к областив сварочного производства и может быть т Ф.использовано при механизированнойд дуговой сварке плавящимся электро- д дом диаметром до 2,5 мм различных 5 т металлов и сплавов в защитных газах ш и нх смесях, а также при сварке под 1 м флюсом. иИзвестен применяемый при механизи- с рованных способах сварки способ воз в буждения дуги, при котором электрод замыкают на изделие, подводят к ним напряжение и затем отрывают элект-.род от изделия Ц .Однако этот способ возбуждения 15 п применяется, как правило, для электродов диаметром более 2,5 мм и требу ет применения специальных устройств,Наиболее близким по техническому решению к изобретению является спо соб возбуждения дуги, при котором к к электроду и изделию подводят напряжение, подают электрод с постоянной скоростью к изделию до замыкания, но в результате чего происходит нагрев 25 ем выпета электрода, выброс перемычкии возбуждение. дуги 2 . О Око к 45 где- вылет электрода вначале установившегося процесса горе"ния дуги,1 - расстояние от токоподводящего мундштука до поверхностиизделия в месте касанияэлектрода, мм;0- напряжение дуги в начале установившегося процесса горения, В,55 0 Ц 1- сумма приэлектродных паде"ний напряженийф" - градиент потенциала столбадуги, В/мм. Однако установление устойчивого процесса сварки, как правило, происходит после второго или большего числа утыканий электрода в изделие, Причем, чем больше скорость подачи электрода, тем с большего количест-ва утыканий устанавливается устойчивый процесс сварки. Кроме того, не- З 5 достатком известного способа является низкое качество формирования начала шва, повышенные потери электродного материала и значительная трудоемкость на зачистку сварного соединения 40 от брызг. При коротком замыкании происходит неравномерный нагрев вылета электрода, причем на кривой распределения температуры по вылету наблюдается два пика: один - у токо- .подводящего мундштука на длине порядка 4 мм, другой - у торца электрода, находящегося в контакте с изделием. При первом коротком замыкании температура у мундштука, как правило, достигает температуры плавления раньше, чем в электроде у изделия. По этой причине электрод перегорает у мундштука, перемычка выбрасывается в сторону. Так как приложенного напряжения недостаточно для поддержания дуги на образовавшемся дуговом промежутке, то она гаснет. Вследст 3ие того, что при выбросе перемычки орец электрода нагревается при слеующем коротком замыкании возможно остижение температуры плавления у орца электрода раньше, чем у мундтука. В этом случае расплавленный еталл в зоне контакта электрбда с зделием выбрасывается, возбуждаетя дуга и устанавливается устойчи-.ый процесс сварки.Цель изобретения - повышение каества формирования начала шва и кономии сварочных материалов путем становления устойчивого процесса сФервого замыкания электрода с издеием без выброса перемычки.Поставленная цель достигается ем, что согласно способу возбуждения дуги при механизированной сварке плавящимся электродом,при которомэлектроду через токоподводящий ндштук и к изделию подводят напряние,перемещают электрод с постоянй скоростью до замыкания с изделиперед коротким замыканием кектроду до соприкосновения с нимучастке вылета из мундштука подво. дят электрически изолированный от мундштука охлаждающий элемент и во время короткого замыкания производят отбор не менее 503 тепла, выделившегося на участке электрода, соприкасающегося с охлаждающим элементом, а затем после установления устойчиво; го горения дуги отводят его от элект. рода, причем отбор тепла производят на участке вылета электрода, расположенном от торца мундштука иа расстоянии 1, которое определяют по формуле1119801 Зарактеристикаоюиадающегоэлемента Длина участ ка,на котором отби- раетсятенло,мм Количество тепла, вы., деляющегося на длине участ 1 ка, на котором отбираетсятепло, Дк Процент отбираемоготепла,3 45-47 10+ 5125 + 5 Медные башмаки 45-47 Принципиальное отличие предлагае-мого способа от известного заключа"ется в том, что в период первогокороткого замыкания электрода с изделием для предотвращения перегорания электрода у мундштука и выбросаперемычки производят отбор тепла вэтом месте. Отбор тепла ограничендлиной участка и теплофизическимисвойствами охлаждающего элемента.Если охлаждать участок, длина которого превышает 2, то длина сварочной дуги больше расстояния от изде 1лия до охлаждающего элемента иэлектрод сплавляется с ним.П р и м е р . Проводят автоматическую сварку в углекислом газеэлектродной проволокой СвГ 2 С диаметром 1,6 мм, иодаваемой со скоростью подачи 400 м/ч, Напряжениеустановившегося процесса сварки -34 В. Расстояние между изделием имундштуком составляет 20 мм. Отбортепла на участке вылета производятбашмаками, обеспечивающими различные условия теплоотвода. Процессвозбуждения дуги регистрируется спомощью осциллографа и скоростнойкиносъемки. Тепло, выделившееся вэлектроде на охлаждаемом участке,определяют расчетным путем с помощьюЭВМ, а количество тепла, отбираемого башмаками, определяют калориметрированием. Полученные результатысведены в таблицу,Протяженность участка с повышенной температурой на длине электрода у мундштука практически не зависит от расстояния между иэделием и торцом мундштука и составляет порядка4 мм. На этом участке выделяется теп- ла в два и более раза больше, чемв электроде у контакта с изделием.Отбор даже 100 тепла на длине 2 мму мундштука не позволяет снизить ко.личество тепла у электрода до уровня тепла в электроде у контакта 10 электрод - изделие. Начиная с длиныучастка 3 мм, при условии,. что отбирается не менее 503 тепла с этого участка, возможно установлениеустойчивого горения дуги после пер вого короткого замыкания,Если длина охлаждаемого участкапревьшает , то длина сварочной дугибольше расстояния от изделия до охлаждающего элемента и электрод сплав ляется с нимИспользование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению сизвестными повышение качества сварного соединения за счет снижения 25 разбрызгивания металла при установлении устойчивого процесса сварки спервого утыкания электрода в изделиефснижение расхода электродной проволоки, защитного газа и электроэнергии благодаря установлению процесса сварки с первого короткого замыкания, а также повышение производительности труда за счет снижения тру.доемкости по очистке от выброшенных 35.и приварившихся перемычек, особеннопри сварке короткими швами.УлучшаЬтся условия техники безопасности за счет снижения разбрызгивания металла. Характеристика установления процесса После 2-го и более коротких замыканий.После 2-го и более коротких замыканий1119801 Продолжение таблицы Характеристика установле.ния процесса Характеристикаохлаждающегоэлемента Процент отбираемоготепла,Х После 2-го и более коротких замыканий,45-47 208 + 5 Электрод привариваетсяк башмаку, процесс не устанавливается. 45-47 17 318+ 5 После 2-го и более коротких замыканий. Медные башмаки 29охлажда емыеводой 110+ 5 50-53 3 125 + 5 9 208+ 5 15,4 296 + 5 После 1-го замыкания,После 1-го замыкания. После 1-го замыкания,17 318 +,5 Процесс не устанавливается, электрод приварнвает"ся к башмаку После 2-го и более коротких замыканий 70-75 110+ 5 Медные башмаки охлажда емые жидким угле- кислым газом После 1-го короткого замыкания. 125 + 5 70-75 После 1-го короткого замыкания. 70"75 208 + 5 После 1-го короткого замыкания. 15,4 296 + 5 70-75 17 318+ 5 70-75 Процесс не устанавливается, электрод приваривается к башмаку. Составитель В.Кулик Редактор Н.Данкулич Техред С,Легеза Корректор А.ЗнмокосовЗаказ 7525/10 Тираж 1036 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Длинаучастка,накоторомотбираетсятепло,мм Количествотепла, выделяющегося на длине участка, на ко.тором отбираетсятепло, Дж 50-53 50-53 50-53 50"53