Способ определения работоспособности вольфрамового электрода с легирующими добавками

(5 СР) ИЗОБРЕИДЕТЕЛЬСТВУ СОЮЗ СОВЕТСКИМСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ АТЕЙТНОЕ(64) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОЛЬФРАМОВОГО ЭЛЕКТРОДА СЛЕГИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ А ИЩеео (57)Изобретение относится к области дуговой сварки неплавящимся электродом всреде защитных газов, преимущественнопостоянным током прямой поверхности, иможет найти применение в авиационной, бэнергетической, судостроительной, химической отраслях машиностроения,Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счетисключения попадания вольфрамовых 10вкюочений в металл шва путем точного определения начального момента критического износа электрода,На фиг 1 показана блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг.2-4 - 16кривые изменения интенсивности излучения спектральной линии легирующей добавки материала, электрода от момента, возбуждения дуги до момента появления"короны", 20Способ осуществляют следующим об разом,.Между иэделием 1 и. неплавицимсяэлектродом 2, выполненным иэ вольфрамас легирующей добавкой, возбуждают дугу 3, 2"питаемую От источника 4 постоянного тока,. Б рабочую часть б электродов 2, находящуюся непосредственно над опорным (катодным) пятном б дуги 3, направляют обьектив7, связанный с монохроматором 8, После 30возбуждения дуги 3 начинают процес"сварки, При этом электрод 2 нагревается,в резули ате чего испаряется его легируащая добавка, интенсивность излученияспектральной линии которой фиксируот 35Обьективом 7. монохроматора 8, Эту интенсивность излучения усиливаютусилителем9 и подают в индикаторное устройство 10,где наблюдают характер изменения интенсивности излучения. спектральной ли. нии легируощей добавки материалаэлектрода 2.При длитейьном горении дуги 3 криваяинтенсивности излучения спектральной ли нии легирующей добавки снижается от цбмаксимального значения. 1 до установившегося значения 10 (фиг,2-4). По мерегорения дуги 3 легирующая добавка диф-.фундирует из внутренних слоев электрода 2: него поверхности рабочей части 5, При под-ходе к поверхности легирующая добавкавзрывоподобным образом поступает в дугу3, что приводит к появлению всплесков 11на кривой интенсивности излучения спект-ральной линии легирующей добавки. Выход. легирующей добавки из внутренних слоевэлектрода к его рабочей части б приводит кначалу образования "короны", а следовательно, к разрушению электрода 2. Поэтому появление по крайней мере двух импульсов (всплесков 11) интенсивности излучения свидетельствует о том, что начался процесс интенсивного выхода легирующей добавки из внутренних слоев электрода 2 к его рабочей части Б, и поэтому процесс сварки прекращают и заменяют электрод 2.Процесс разрушения электрода 2 происходит при стабильных параметрах режима, в частности при хорошей защите зоны дуги инертным газом, При нарушении защиты электрода 2 последней Окисляется, О чемсвидетельствует резкое увеличение интенсивности излучения ь (Фиг.3) спектральной линии легирующей добавки, связанное,очевидно, с Облегчением ее выхода на поверхность рабочей части 5,Такое Окисление электрода 2 приводитк его разрушенного, поэтому при появлениисигнала, и 1, прекращаот процесс сварки ипроизводят смену электрода 2,В процессе горения дуги 3 происходитобеднение рабочей ЗОны б электрода 2, т,е.выгорание легирующей добави, Обеднение Сначала идет с пОверхнОсти и н процесСе сварки легируащие добавки иэ внутренних слоев электрОДа 2 поступаот к Его поверхнОсти рабочей зоны 5, Вольфрамовый электрод 2 Обладае достаточной стойкостьО дО 1 ех нор, пока не прОХЗОидетОбеднение всеГО его сечения. Было установлено, чтО при установившемся режиме сварки такое Обеднение наступает пО истечении времени т, равнОГО 8 - 10) О, Где; - время спада интенсивнОсти излучения спектральной линий легнруощай добавки материала электрода с ее максимального значения 1 аиах, до Ьаз:=(0,6-0,8) х 1 имак,Обеднение вольфрама привОдит к его разрушенкло, ПОэтОму процесс сварки прекращают и производят смену электрода, При времени т 110 Ь вероятность попадания вольфрама в металл шва резко возрастает, позтОму необходимО сменить электрод, не ДожиДаясь этОГО м 014 ента, ПреДел ПО интенсивности 1 а выбран исхОДЯ иэ ТОГО, что вэтом интервале изменения интенсивностинадежно фиксиоуется время ее спада,Примеры Осуществления способа, П р и м е р 1, Способ дуговой сварки неплавящимся электрОДОм был Осуществлен придистанционной сварке торцовых соединений труб 0160 х 10 мм из стали марки 12 х 18 Н 10 Т на автомате СА, На сварочной головке крепили соетовод, направленный на сварочную дугу таким образом, чтобы при сварке в поле зрения Оптической системы попадал электрод, Противоположный конец световода направляли на приемник излучения .через интерференционный светофильтр с максимумом пропускания нэ0длине волны 3988 А и полосой пропуска 0ния 20.А . Получаемый сигнал с приемника излучения, в качестве которого применяли . фотоэлектронный умножитель ФЭУА, подавали на осциллограф К, на осциллографе наблюдали сигнал величиной 30 мкА, и после времейи, равного 10 мин, сигнал плавно спадал до постоянного значения, равного.11 мкА. Через некоторое время (примерно 1 ч 25 мин после начала сварки) сигнал начал скачкообразно увеличиваться : (в форме кратковременных, порядка 4 с, импульсов), Сварка была остановлена, и электрод перезэтачивали, после чего возобновляли процесс сварки, При макроскопическом исследовании шва вольфрамовых включений в нем не обнаружено, В случае сварки без перезэточки вольфрамо- ного электрода после появления импульсов (скачков интенсивности излучения легирующей добавки) происходило разрушение конФормула изобретенияСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ООЛЬФРАМОВОГО ЭЛЕКТРОДА С ЛЕГИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ, при котором об износе электрода судят по изменению интенсивности спект, рального излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, время работы электрода до его критического износа устанавливают равным ьр = (8- 10) 10,цэ электрода и попадание его в сварнойП р и м е р 2. В процессе сварки тех жесоединений наводили оптическую систему 5 на дугу, В этом случае максимальный сигнална осциллографе составлял 30 мкА в тече-.ние 12 мин сигнал уменьшался до величины 21 мкА. Перезаточку электрода производили через время, равное 1 ч 26 мин (критиче ское время. работы электрода) после чего онразрушается, Результаты, полученные в этом варианте, были аналогичны предыдущим,Использование предложенного спосо ба позволяет точно фиксировать моментразрушения электрода ао время сварки и. исключить попадания в шов фольфрамовыхвключений, а также поддерживать стабильно процесс сварки, что повышает качество 20 сварных соединений за счет снижения процента брака на 15-20.(56) Сварка в среде защитных и активных газов УДНТП им.Ф.Э,Дзержинского, сборник 2, 1966, с.46-48.25где гр - время работы электрода до критического износа, с; г 0- воемя спада максимальной интенсивности легирующей ЗО добавки материала электрода до величины0,6 - 0,8 максимальной интенсивности при установившемся процессе сварки, с, а в случае резкого увеличения интенсивности 35спектральной линии в установившемся режиме считают электрод неработоспособ-.ным,.Шарош орр Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 э 333 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина