Способ двухдуговой сварки в защитных газах

,8013101 9/16 Й КОМИТЕТ СССР ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ОБРЕТЕНИЯ ОП ТЕЛЬСТВ ТОРСНОМУ С ществленияла. Сваркуно дугамиствия от д ведут в аргоне однорямого и косух независим венного деиых источников питания. При м дугу косвенногодействия осуще жду прутковыми электрода дугу прямогдействия поддерживают между активированным Э и иэделием, Неактивированный Э и иэделие подключают к положительным полюсам, а активированный Э - к отрицательным полюсам источников питания. Токи в прутковыхЭ устанавливают равными или вышекритического, а ток дуги прямого действия - величиной 1=1(Ыр /р 1)ргде 1 - ток дуги прямого действия,1, - ток в неактивированном Э; ар,Ыр ффициенты расплавления неак анного и активированного Э ствляют меми (Э) а,Черный даря уравновености расплав- ополнительного о. БлагводителыхЭи соответствен шиванию прои ко ен о металла по плавлени мые размеры св 1 табл. ают необханны. 1 ил(56) Авторское свидетельство СССРВ 653053, кл, В 23 К 9/16, 1975.(54) СПОСОБ ДВУХДУГОВОЙ СВАРКИ ВЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ(57) Изобретение относится к способам двухдуговой сварки плавящимсяэлектродом на постоянном токе, предназначено преимущественно для сваркии наплавки легированных металлов варгоне, где требуются незначительноетепловложение в основной металл соединения и относительно большое количество наплавленного металла. Цельюизобретения является повьппение производительности и качества наплавленного металла путем снижения тепловложения в наплавленный металл и осуйного переноса метал1310146 электроде,Изобретение относится к электро- дуговой сварке и наплавке в среде аргона на пост,янном токе и может быть применен при изготовлении металлических сварных конструкций из легированных материалов и наплавки поверхностей деталей, где требуется незначительное тепловложение в основной металл соединения и относительно большое количество наплавленного металла.Целью изобретения является повышение производительности и качества наплавленного металла шва путем снижения тепловложения в наплавляемый металл с одновременным обеспечением струйного переноса металла.Сварку ведут в аргоне одновременно дугой прямого и косвенного действия от двух независимых источников питания, при этом дуга косвенного действия горит между прутковыми электродами, а дуга прямого действия между активированными электродом и изделием, причем неактивированный электрод и изделие подключают к положительным полюсам, а активированный электрод к отрицательным полюсам источников питания, при этом токи в электродах устанавливают равными или выше критического, а ток дуги прямого действия величиной С р 1 =1,( -- 1),Р где с - коэффициент расплавления Р неактивированного электро да;с р - коэффициент расплавлениягактивированного электрода;1 - ток в неактивированном Обоснованием выбранной зависимости является наличие критического тока при сварке на обратной полярности практически всех известных металлов и сплавов в аргоне, кроме материалов имеющих высокую упругость паров, например латуни. При этой величине тока крупнокапельный перенос металла резко переходит в мелкокапельный струйный. На токе прямой полярности, когда электрод является катодом, устойчивый струйный перенос металла получают благодаря применению активированного электрода. Однако такой перенос металла осуществляется при токах вышее, чем с электрода анода. 2Для получения струйного переноса одновременно с электродов катода и анода ток. в электроде-катоде увеличивают путем создания дуги прямого действия, благодаря чему уравновешивают производительности расплавления прутковых электродов и одновременнодополнительно расплавляют основнойметалл, в результате чего получают10 необходимые размеры сварочной ванны,способствующие наилучшему формированию шва. Применение дуги прямогои косвенного действия позволяет регулировать тепловложение в наплавленный металл и его пергрев и темсамым препятствует выгоранию легиру-,ющих элементов, а струйный переносметалла способствует улучшению условий формирования и кристаллизации20 металла шва,На чертеже приведена схема устройства.Схема включает плавящийся неактивированный электрод 1, активированный электрод 2, между которыми установлен сварочный источник питания 3.Между изделием 4 и электродом 2 установлен второй источник питания 5,130 Первый источник питания подключенположительным полюсом к неактивированному электроду 1 и отрицательнымполюсом к активированному электроду2, Второй источник 5 положительнымполюсом подсоединен к изделию 4 иотрицательным полюсом - к активированному электроду 2.Способ осуществляется следующимобразом.40 Предварительно устанавливают скорость подачи электродов 1 н 2, соответствующую критическому току иливыше его для сварки на обратной по лярности, Подают аргон в зону горения дуги. Включают источники питания3 и 5 и подают напряжение на электроды 1 и 2 и изделие 4, Одновременно зажигают дугу косвенного и прямого действия и подают активированныйи неактивированный электроды с постоянной скоростью. В электроде 1 устанавливают ток косвенной дуги 1, равный или выше критического, характе Ризующийся струйным переносом металла. Величину тока 1 з дуги прямогодействия устанавливают величиной,обеспечивающей струйный перенос металла в активированном электроде 1.3 13101П р и м е р. Проводилась двухдуговая наплавка валиков на пластиныиз стали 12 Х 18 Н 10 Т электродной проволокой СВХ 19 Н 9 Т диаметром 1,6 ммв защитной среде аргона. Электродкатод поверхностно активировалсяуглекисльпчи слоями цезия и натрия всоотношении 6:1, масса покрытия составляет 0,037 от массы проволоки.Питание дуги осуществляли от двух 10независимых сварочных преобразователей ПСГ. Скорость наппавки 40 м/ч.Контроль параметров режима сваркипроизводили электронными и стрелочными приборами с одновременной регистрацией электрических параметровсветолучевым осцилографом Н. Характер переноса металла и поведениедуг фиксировалось скоростной киносъемкой. Качество шва определялось 20визуальным осмотром и по макро-и микрошлифам.В зону горения дуги подавался дп- гон, Между электродными проволоками поддерживали дугу косвенного дейст вия, Неактивированный электрод выполнял роль анода, а активированный - катода. Ток в неактивированном электроде устанавливали равным 260 А, что соответствует критическому току 30 в аргоне сварочной проволоки СВ 06 Х 19-Н 9 Т диаметром 1,6 мм. Стабильный процесс со струйным переносом металла с активированного электрода на изделие обеспечивали дугой прямого действия, устанавливая величину тока 1 114 А, а ток в активированном электроде 374 А. При этом наплавленный валик мелкочешуйчатый, а структура металла валика мелкозернистая.Реализация способа при различных режимах сварки приведена в таблице, включающую исходные данные и соответственные качественные показатели, 45 Критический ток для неактивированного электрода СВХ 19 Н 9 Т диаметром 1,6 мм составляет 260 А, а для активированного прямой полярности 320 А.Как видно из таблицы, Качественные швы получаются при ведении про 46 4 цесса сварки на токах соответствуюпечивает снижение выгорання легирующих элементов в результате регулируемого тепловложения, улучшение условий кристаллизации благодаря струйному переносу металла и уменьшение потерь электродного металла на угари разбрызгивание. Формула и з о б р е т е н и я Способ двухдуговой сварки в защитных газах плавящимися электродами на постоянном токе дугой прямой и обратной полярности, расположенными вдоль оси шва, один иэ которых является активированным электродом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и качества наплавленного металла шва путем снижения тепловложения внаплавленньп металл и осуществлениеструйного переноса металг а, сваркуведут в среде аргона одновременнодугой прямого и косвенного действияот двух независимых источников питания, при этом дугу косвенного действия поддерживают между активированным электродом и изделием, неактивированный электрод и изделия подключают к положительным полюсам, а активированный электрод к отрицательньм полюсам источников питания, токив электродах устанавливают равнымиили вьппе критических, а ток дугипрямого действия выбирают из соотношения Ыр, - коэффициент расплавлениянеактивированного электрода,- коэффициент расплавленияактивированного электрода;1 - ток в неактивированномэлектроде,где щих критическим токам с электрода. Использование способа сварки обес1310146 Оценка качества процесса и шва 1 2 З 220 318 88 18,0 13,4 Крупнокапельный перенос металла, шовкрупночешуйчатый, структура наплавленного металла крупнозернистая. 13,4 16,0 260 312 52 260 37414 16,0 11,6 16,7 12,0 Струйный перенос с обоих электродов,шов мелкочешуйчатый, структура мелкозернистая. 300 470 141 Составитель Г.ТютченковаТехред Н.ГлущенкоКорректор М.Шароши Редактор А.Гулько Заказ 1851/12 Тираж 976 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Коэффициентрасплавленияэлектрода Струйный перенос металла с анода, крупнокапельный перенос с катода, Шов крупночешуйчатый, структура наплавленногометалла крупнозернистая. Струйный перенос с обоих электродов,шов мелкочешуйчатый, структура мелкозернистая,