Способ электрошлаковой сварки и наплавки

ИБЗУО Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 07 Л 11,1958 ( 603178/25)с присоединением заявкис,л. 211 т, 30/10 итет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМПК Н 05 убликовано ЗОЛ 1.1966. Бюллетеньта опубликования описания 15.1 Х.1966 УДК И 1 ЛАКОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВК ОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТОГО С 11 ОСОБА ОСОБ ЭЛЕКТРО МЕТАЛЛА И УС 2 5 Известны способы электрошлаковой сварки и наплавки металла с использованием нагрева и расплавления свариваемого и присадочного металла теплом, выделяющимся в расплавленно шлаке при пропускпни через него тока, а также устройства для осуществления этого способа.Предлагается нагрев шлаковой ванны г, процессе сварки стабилизировать так, чтобы ее температура была выше температуры плавления свариваемого металла и нижетемпературы кипения шлака. Для повышения производительности сварки присадочный металл подается в шлаковую ванну в нагретом или расплавленном состоянии. При сварке сечений сложного профиля присадочный металл подается в сварочную ванну по каналам токо- подводящего устройства, расположенного неподвижно относительно изделия, и расплавляется в пей по мере повышения уровня.Для осуществления указанного способа сварки и наплавки предлагается устройство, содержащее; механизмы подачи присадочного, металла, перемещения устройства относительно свариваемого изделия, установки и корректировки положения электродов относительно изделия, а также для перемещения их в зазоре по заданному циклу; формирующие приспособления для удерживания шлаковой и металлической ванны, Мундштуки для направления электродов и подвода к ним ток имеют форму и размеры, позволяющие вводить их в зазор свариваемого соединения.Для стабилизации теплового режима шлаковой ванны устройство снабжено автоматическим регулятором для программного изменения тока, напряжения, скорости сварки нлубины шлаковой ванны.Сварочная установка перемещается по поверхности стального изделия с помощью магннтошагающего механизма.Предлагаемые способ и устройство для элсктрошлаковой сварки и иплавки металла поясняются чертежами.На фиг. 1 представлена схема устройства для электрошлаковой сварки с использованием в качестве присадочного металла проволочных электродов; на фиг. 2 - схема сварки кольцевых швов; на фиг. 3 - схема сварки наклонных швов с помощью устройства, показанного на фиг, 1; на фиг. 4 - устройство для электрошлаковой сварки, снабженное самоходным механизмом для перемещения его по свариваемому изделию; на фиг. 5 - сварочное устройство с магнитошагающнм механизмом перемещения; на фиг. 6, 7 и 8 - мундштуки для направления электродов и подвода к ннм тока; на фнг. 9 и 10 - схема сварки пластинчатыми илп стержневыми электродах:и большого сечения; на фиг. 11 - схема3 5 10 15 сварки или наплавки с использованием неплавящихся электродов с присадкой твердого нлн жидкого металла; на фиг. 12 - скелетная схема автоматического и ручного регулирования процесса электрошлаковой сварки.Устройство для электрошлаковой сварки содержит механизм 1 для подачи электродов, механизм 2 для перемещения устройства относительно изделия, механизмы 8 для установки и корректировки положения электродов, механизм 4 для перемещения электродов в зазоре по заданному циклу, формирующее приспособление б и мундштуки б для направления электродов и подвода к ним тока.Бункер 7 служит для пополнения флюсом шлаковой ванны 8. Шуп 9, введенный в шлаковую ванну, является датчиком при автоматическом регулировании уровня металлической ванны 10. Механизм 2 перемещает устройство по колонне 11 или непосредственно по свариваемому изделию 12. Сварка может также производиться при неподвижном сварочном устройстве. В этом случае необходимо перемещать свариваемое изделие, например при сварке кольцевых швов (см. фиг. 2),При перемещении сварочного устройства непосредственно по изделиюмогутбыть использованы самоходный механизм с роликовыми опорами, расположенными по обеим сторонам изделия (см. фиг. 4) или магнитошагающий механизм (см. фиг. 5), Мундштуки для направления электродов и подвода к ним тока при сварке вводятся в зазор свариваемого соединения и снабжены корректировочными механизмами 18 (см. фиг. б), позволяющими регулировать положение конца электрода. Его регулируют поворотом контактной лапы И вокруг шарнира 15, укрепленного на мундштуке б, а также поворотом этой лапы вокруг горизонтальной оси мундштука. Для сварки угловых соединений мундштуки могут иметь изогнутую в плане форму (см. фиг. 7). Присадочный металл может подогреваться сварочным током за счет увеличения расстояния между шлаковой ванной и точкой токоподвода к электроду в мундштуке.Для сварки сечений сложной формы применяется плавящийся мундштук (см, фиг, 8) с каналами для подачи присадочного металла в виде проволоки, стержней, металлического порошка или жидкого металла.Описываемое устройство позволяет производить электрошлаковую сварку пластинчатыми или стержневыми электродами 1 б (см. фиг, 9 и 10). При использовании неплавящихся электродов, например графитовых или металлических с принудительным охлаждением (см. фиг. 11), присадочный металл подают в виде проволоки, металлических порошков или жидкого металла из плавильника 17.Процесс электрошлаковой сварки, с целью стабилизации теплового режима, регулируется вручную или автоматически с помощью ре 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 56 гуляторов напряжеш 1 я тока, скорости сварки, глубины шлаковой ванны и уровня металлической ванны путем воздействия на скорость подачи присадочпого металла, скорость перемещения сварочного устройства и внешнюю характеристику источника. сварочного тока. Для этого используются регулятор напряжения 18 (см. фиг, 12), регулятор тока 19 и регулятор уровня ванны 20. При необходимости может быть осуществлено программное регулирование всего цикла сварки с помощью программирующего устройства 21,Предмет изобретения 1. Способ элекгрошлаковой сварки и наплавки металла, при котором нагрев и расплавление свариваемого и присадочного металла происходят за счет тепла, выделяющегося в расплавленном шлаке при пропусканничерез него электрического тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высокого качества сварных соединений, нагрев шлаковойванны стабилизируют так, чтобы ее температура была выше температуры плавления свариваемого металла и ш 1 же температуры кипения шлака.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,с целью повышения производительности, присадочный металл подается в нагретом или расплавленном состоянии,3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем,что, с целью упрощения техники сварки сечений сложного профиля, присадочный металлподается в сварочную ванну по каналам токоподводящего устройства, расположенногонеподвижно относительно изделия, и расплавл 51 ется В сВарочной Ванне по мере повышенияуровня.4, Устройство для осуществления способапо пп. 1, 2 и 3, содержащее механизм подачиприсадочного металла, механизм перемещения устройства относительно свариваемого изделия, механизм для установки и корректировки положения электродов относительно изделия, а также для перемещения их в зазорепо заданному циклу и формирующие приспособления для удержания шлаковой и металлической ванны, отличающееся тем, что мундштуки для направления электродов и подвода к пим тока имеют форму и размеры, позволяющие вводить их в зазор свариваемогосоединения.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем,что, с целью стабилизации теплоВОО режимашлаковой ганны, оно снабжено автоматическим регулятором для программного изменения тока, напряжения, скорости сварки и глу-,бины шлаковой ванны.6. Устройство по пп. 4 и 5, отличающеесятем, что, с целью его упрощения и облегчениядля перемещения установки по поверхностистального изделия, используется магнитошагающий механизм.,г 1,гиг 7 Лдактор Л, В, Калашникова Техред Г, Е. Петровская Корректор Г. Е. Опаринааказ 275/1 Тираж 1550 Формат бум. 60)(90/з Объем 0,41 изд. л. Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Центр, пр. Серова, д. 4пография, пр. Сапунова, 2