Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне

(54) СПДВИЖЕНИЯВАННЕ57 Из ОПРЕДЕЛЕЖИДКОГО МЕТАЛЛА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИ( ) обретение относится к исследованиям процессов движения металла, в .сварочной ваннеи образования дефектов шва. Цель изобретения - выявление влияния смещения сварочного источника на направление движения жидкогометалла и образование дефектовшва. В образце изготавливают углубление, имитирующее форму стенок реальной сварочной ванны, с обратной стороны образца сверлят глухое отверстие, располагая его вершину взоне имитатора, помещают в отверстиепорошок вольфрама и заглушают отверстие пробкой. Сварочный источник располагают асимметрично относительностенок имитатора, а затем выполняютсварку одиночным импульсом энергии.Производят рентгеновское просвечивание образца, и по частицам вольфрамана рентгеновском снимке определяютнаправление движения жидкого металлав сварочной ванне. Использование спо"соба позволяет выявить траекториюдвижения металла в сварочной ваннеи условия образования дефектов шва.1 з.п. ф-лы, 3 ил.113232Изобретение относится к исследованиям процессов движения металла в сварочной ванне и образования дефектов Формы шва.Цель изобретения - выявление влия 5 ния смещения сварочного источника на направление движения жидкого металла и образование дефектов шва.На Фиг. 1 схематически изображен образец с имитатором сварочной ванны 10 и установленным над ним сварочным электродом, вид в плане; на фиг. 2 - сечение образца по оси симметрии имитатора сварочной ванны; на фиг. 3 - зависимость кинетичности жидкого металла от относительного положения электрода на передней стенке фронта плавления.Способ осуществляют следующим образом. 20На образце 1 выполняют углубление 2, имитирующее форму стенок реальной сварочнойванны (фиг, 1 и 2), например, путем выключения сварочно го источника в момент паузы между 25 импульсами. С обратной стороны образца просверливают отверстие 3, располагая его вершину в непосредственной близости к поверхности 4 фронта плавления, внутрь отверстия помещают вольФрамовый порошок 5, отверстие 3 заглушают пробкой 6. Электрод 7 устанавливают, располагая его рабочую часть на расстоянии А (фиг.1) от ,границы переднего края сварочной ван ны, расстоянии В от оси имитатора и расстоянии С от лицевой поверхности образца. Затем на имитатор сварочной ванны 2 воздействуют одиночным импульсом сварочной дуги, горящей с 40 неплавящегося электрода 7.Образец подвергают рентгеновскому просвечиванию и по расположению вольфрамовых частиц в закристаллизовавшемся металле судят о движении жидкого 45 металла в сварочной ванне.1Изменяя расстояния А и В, определяют влияние асимметричного расположения источника сварочной энергии на движение металла в сварочной ванне. Из зависимости 1, /К-А/К (Фиг.3) следует, что кинетичность, определяемая отношением длины струи жидкого металла 1 и радиуса фронта плавления имитатора сварочной ванны К, существенно зависит от относительного положенияэлектрода. Максимум кинематичности струи достигается при ЛИ=0,5, С уве 86 2личением кинетичности движенич жидкого металла увеличивается вероятность образования дефектов. Из зависимости на фиг. 3 можно определитьусловия сварки с таким расположениемэлектрода, которые обеспечивают снижение образования дефектов,П р и м е р., Производят сваркуобразцов иэ титанового сплава толщиной 6 мм, Режим сварки следующий:электрод диаметром 4 мм с углом заточки.45 , время импульса 0,24 с,ток импульса 320 А, ток дежурной дуги20 А, длина дуги 1,7 мм, время паузы0,12 с, скорость сварки 20 м/ч.Имитатор изготавливают путем выключения сварочного источника во время/паузы между импульсами,Со стороны корня шва в образцахна осевой плоскости сварочной ваннысверлят отверстия, располагая их вершину в непосредственной близости кповерхности фронта ппавления сварочной ванны в точке, лежащей на расстоянии 2 мм от переднего края фронтаплавления. Засыпав в отверстия порошок вольфрама, отверстия заглушаютпробкой. Выставляя над имитаторомсварочной ванны вольфрамовый электрод соответственно со значениямиВ=О; С=1,7 мм и изменяющимися от образца к образцу значениями А, вплотьдо отрицательных, соответствующихрасположению электрода впереди сварочной ванны, воздействуют одиночным импульсом сварочной дуги. После выявления в имитаторах сварочных ваннструй было обнаружено, что длина ихразлична.Результирующая зависимость кинетичности струй от положения сварочного источника относительно переднего фронта плавления фиг. 3) имеетпрактическое и теоретическое значения, поскольку может быть использована для определения оптимальныхусловий сварки и предупрежденияобразования дефектов шва,Использование предлагаемого изоб- .ретения позволяет повысить качествосварных соединений и получить экономический эффект. Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я 1. Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне преимущественно при импульсной сварке, при котором в образ 132це высверливают глухое отверстие, размещают в нем порошок вольфрама, заглушают отверстие пробкой, произво= дят сварку образца и при прохождении Фронта плавления над отверстием выключают сварочный источник, выявляют расположение вольфрамовых частиц в закристаллизовавшемся металле и по их расположению определяют направление движения жидкого металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью выявления смещения сварочного источника на направление движения жидкого металла и образова 3286 4ние дефектов шва, в образце вначале выполняют углубление, имитирующееформу стенок реальной сварочной ванны, отверстие с порошком вольфрама 5выполняют симметрично стенкам углубления, сварочный источник располагают неподвижно и асимметрично стенкам углубления, а сверху воздействуют одиночным импульсом энергии.1 О 2, Спасоб по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения изготовления углубления в образце, углубление образуют одиночнымимпульсом энергии,1323286 Составитель Г, Тютченковаедактор Э. Слиган Техред И.Попович Корректор С. Шекмар ическое предприятие, г. Ужгор Проектная, 4 Производственно-по Заказ 2907/15ВНИИПИпо дел113035 Тираж 975 осударственног ам изобретений и Москва, Ж, Подписиомитета СССРткрытийушская наб., д, 4