Способ дуговой сварки однослойных швов угловых соединений

(19) ( 1) 4(1)В 23 К 9/225 НИЯ п свщатв 1 К АВТО и Ь = де а, мм;аданныи К К тет шва,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮОПИСАНИЕ ИЭО(71) Всесоюзный научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования(56) 1, Сварка в машиностроении. Под ред. Н.А. Ольшанского. М., "Машиностроение", 1978, с, 135.2. Там же, с. 188-1893. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. М., "Машиностроение", 1974, с. 150 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ОДНОСЛОЙНЫХ ШВОВ УГЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ, при котором электрод устанавливают под углом к горизонтальной полке, смещают его конец относительно вертикальной стенки, и проводят сварку полки со стенкой, о т л и ч а ю щ и с я тем, что, с целью повышения про 1 изводительности процесса и качества сварных швов и снижения расхода сварочных материалов и электроэнергии, величину смещения электрода выбирают из соотношения(0,51,0)К-Квеличина смещения электр адиус электрода мм(0,51,0)Кгде Ь Ккп 1 1 140Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении металлических изделий и конструкций с использованием. дуговой ручной и механизированной сварки плавящимся и ненлавящимся :электродами, в среде защитнЫх газов и под флюсами, а также порошковыми и специальными проволоками без дополО нительной защиты.Известен способ, ручной дуговой сварки плавящимся электродом угловых швов, при котором процесс ведут, наклоняя электрод к горизонтальной полке соединения на угол 40 - 50 и направляя.его конец прямо в угол 11.Недостатком способа является невозможность получения при прямолинейном движении электрода стабильного 90 хорошего качества формирования однослойных швов с катетами более 7 мм,Известен также способ дуговой сварки под флюсом однослойных швов наклонным эЛектРодом, при котором ось электрода направляют прямо в угол соединения и наклоняют к горизонтальной полке под углом 45 - 70 ф Способ обеспечивает воэможность получения вогнутых однослойных швов с . катетом более 7 мм при сварке без поперечных колебаний электрода и более высокую производительность 12 .Недостатками способа являются повышенные требования к точности ведения конца электрода и поддержания. парамегров режима в процессе сварки, чрезмерное проплавление .горизонтальной полки соединения и перерасход электроэнергии в случаях, когда притыкаемый элемент соединения яв- ф 9 ляется вертикальной стенкой, а также повьппенная склонность к появле" нию дефектов в виде подрезов на вертикальной стенке и наплывов металла на горизонтальной полке при катетах ф швов от 8 мм и более. Эти недостатки обусловлены направлением оси электрода в процессе сварки строго в угол соединения и повышенным углом наклона электрода к горизонтальной полке, ОНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ дуговой сварки ,однослойных угловых .швов в защитных газах плавящимся 5 Б электродом, при котором сварку ведут со смещением конца электрода от вертикальной стенки на величину 0,8 -912 2 1,5 мм а сам электрод направляют к гоаэонтальйой полке на угол в пределах 40 - 50 ГЗЗ .Недостатками способа являются пониженная производительнесть сварки, так как выполнение швов с катетом от 8 мм и более требует поперечных колебаний конца электрода и, соответственно, снижения скорости ведения процесса, невозможность получения при прямолинейном движении электрода стабильного хорошего качества формирования однослойных швов с катетами более 7 мч, невозможность получеикя вогнутых швов,повьппенныйрасход сварочных материалов и электроэнергии, а также повышенное разбрызгивание расплавленного металла (присварке в СО). При этом для устройства характерны значительная эасоряемость токоподводящего наконечника и сопла горелки (при сварке в СО, ) брызгами расплавленного металла, что нарушает стабильность протекания процесса и качество сварки и сникает производительность труда, повышенная трудоемкость сварочных работ в связи с появлением дополнительной операции, связанной с удалением приплавленных к поверхности иэделия брызг металла (при сварке в СО,), заниженные санитарно-гигиеническйе условия труда и повьппенная чувствительность процесса сварки к зазору в стыке соединения.Цель изобретения - повышение производительности процесса и качества сварных швов и снижение расхода сварочных материалов и электроэнергии.Поставленная цель достигается тем, что согласно, способу дуговой сварки однослойных швов угловых соединений,при котором электрод устанавливают под углом к горизонтальной полке,смещают его конец относительно .вертикальной стенки и проводят сваркуполки со стенкой, величину смещенияэлектрода выбирают из соотношения величина смещения электрода, мм;заданный катет шва, мм;радиус электрода, мм. На фиг, 1 представлена схема настройки электрода перед сваркой; на фиг. 2 - схема сварки однослойных углов швов плавящимся электродом;3 1140на фиг. 3 - то же, неплавящимся электродом.Способ заключается в следующем.Перед началом сварки угловогосоединения наклоняют электрод 1 к.горизонтальной полке 2 под угломпреимущественно 15-39 и удаляют егоконец от вертикальной стенки 3 нарасстояние Ь, Далее возбуждают дугу 4 и ведут ее по горизонтальной 10полке, поддерживая постоянным расстояние Ь,Нижний предел расстояния междуконцом электрода и вертикальной стенкой соединения в процессе сварки, 15равный 0,5 заданного катета шва минус радиус электрода, обусловленлибо началом нерационального использования тепла дуги при мдксимальном угле наклона электрода (39),выражающимся в чрезмерном проплавлении горизонтальной полки, когдапритыкаемый элемент соединения является вертикальной стенкой, либо взаметном ухудшении формирования шва 25(в появлении подрезов и наплывов)нри минимальном угле наклона электрода (15) из-эа чрезмеоной направленности дуги на вертикальную стенку.В одном и другом случае процесс свар-ЗОки характеризуется началом повышенного разбрызгивания расплавленногометалла (при сварке в СО,).Верхний предел расстояния междуконцом электрода и вертикальнойстенкой соединения, равный 1,0 К-Кз,35обусловленного либо заметныт снижениемтепловложения по оси шва и уменьшением глубины проплавления по линиистыка соединения, а также ухудшениемусловий кристаллизации сварочной ван ны и появлением кристаллизационныхтрещин в зоне ликвационной рыхлостишва при минимальном угле наклонаэлектрода (15), либо. началом уходашва на горизонтальную полку соединения и ослаблением рабочего сечениясварного соединения,Нижний предел угла наклона электрода к гориэочтальной полке соединения, равный 15, обусловлен началомтрудностей осуществления процесса.сварки с опасностью короткого замыкания между токоподводящим устройством(например, наконечником и горизонтальной полкой соединения)., а такжезаметным увеличением разбрызгиваниярасплавляемого металла. 912 4Верхний пр:дел угла наклона электрода к гориз,.чтлльной полке соединения, равный 39", установлен в связис началом ухудшения формирования швапри минимальном удалении конца электрода от вертикальной полки при Ь =0,5 К-В, выражающегося в появленииподрезов и наплывов, и ослаблениемрабочего сечения шва эа счет уходаего на горизонтальную полку при максимальном удалении конца электрода16от вертикальной стенки Ь1,0 К-КБлагодаря уменьшенному углу наклона электрода и ведению дуги по горизонтальной полке соединения значительно расширяется область возможного применения дуговой сварки угловых соединений, так как появляетсявозможность получения угловыходнослойных швов с катетом до 10 мм и более без поперечных колебаний электрода. При этом значительно упрощается ведение сварки, повышается производительность, снижается расход сварочных материалов и электроэнергииза счет получения вогнутых швов сдостаточным проплавлением основногометалла во всем диапазоне требуемыхкатетов,П р и м е р 1, Производят сваркуна постоянном токе обратной полярности углового однослойного шва таврового соединения с катетом 7 мм.Иатериал - малоуглеродистая стальтолщиной 8 мм; защитная среда -углекислый газ; материал электродной проволоки - ниэколегированнаясталь Св 08 Г 2 С.Режим сварки: диаметр электрода1,б мм; удаление конца электродаот вертикальной стенки 6 мм; уголнаклона электрода к горизонтальнойполке 35 сварочный ток 350 А; напряжение дуги 34 В; скорость сварки 25 м/ч.В результате сварки получен угловой однослойный швов, с катетом7 х 7 мм, нормально сформированный,без подрезов на вертикальной стенкеи наплывов на горизонтальной полкес плавным переходом к основному металлу,П р и м е р 2, Производят, сваркуйа постоянном токе обратной полярнос-.ти однослойного шва таврового соединения с катетом 10 мм. Иатериал -сталь Ст.З,толщиной 12 мм; защитная1140912 Режим сварки; диаметр электрода 1,6 мм; удаление конца электрода от вертикальной стенки 9,0 мм; угол наклона электрода к горизонтальной полке 30; сварочный ток 350 А; напряженность дуги 34 В; скорость сварки 25 м/ч.В результате сварки получен угловой однослойный шов с катетом 10 х 10 мм Форма шва вогнутая. Подрезы и наплывы отсутствуют. Поверхность шва без видимых дефектов. На поверхности основного металла вокруг шва почти отсутствуют брызги.Как видно из приведенных примеров, швы разной формы и с разными катетамиполучены при сварке на одном реСоставитель А. ГавриБугир Техред Л.Иикеш . орректор С. Шекмар едакт 6 Подписиого комитета СССР ний и отрытииРаушская наб д Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 382/12 Тираж 1 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж, жиме, но при разных удалениях конца электрода от вертикальной стенкии при разных углах наклона электрода. Применение предлагаемого способапозволит расширить область применения дуговой сварки угловых однослойных швов наклонным электродом, по высить ее .производительность и качест.во, снизить расход сварочных материалов, электроэнергии и трудоемкость,сварочных работ, а также улучшитьусловия труда работающих. Использо ванне предлагаемого способа возможнокак при сварке "углом вперед"таки "углом назад".