Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле

(51)4 В 23 К 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(21) 4095719/31-27(56) Кочановский Н.Я. и др. Сваркаэлектрической дугой, вращающейся вмагнитном поле, - Сварочное производство, 1959, Р 8, с, 1-4,Авторское свидетельство СССРУ 1050829, кл. В 23 К 9/08, 06,04,82,(54) СПОСОБ СВАРКИ ДУГОЙ, ВРАЩАЮЩЕЙСЯВ МАГНИТНОМ ПОЛЕ(57) Изобретение относится к дуговойсварке, в частности к способам сваркис нагревом дугой, горящей между торцами свариваемьж деталей, и последующей осадкой. Оно может быть использовано преимущественно в производствесварных толстостенных труб, Целью изобретения является повышение качества сварных соединений толстостенныхтруб и расширение диапазона свариваемых толщин. Способ сварки состоит вполучении равномерного зазора междусвариваемыми торцами деталей в процессе предварительного подогрева.Этодостигается кратковременным повыше-,нИем сварочного тока в момент замыкания дугового промежутка жидким металлом. При этом из плоскости стыка поддействием электродинамических силудаляется слой жидкого металла, препятствующий дальнейшему протеканиюпроцесса нагрева. Для получения равномерного нагрева по всему свариваемому сечению подготавливают трубы сХ-образной разделкой их торцов, кромки которых выполняют с притуплением.Магнитные поля в зазоре, замыкаясьчерез выступы труб, образуют достаточно сильные магнитные потоки в зоневращения дуги и способствуют стабилизации скорости вращения дуги. 1 з.п,ф-лы 2 ил, 1 13663Изобретение относится к дуговойсварке, в частности к способам сваркис нагревом дугой, горящей между торцами свариваемых деталей, и последую 5щей осадкой, и может быть использовано преимущественнов производствесварных толстостенных труб,Целью изобретения является повышение качества сварных соединений толстостенных труб и расширение диапазонасвариваемых толщин.На фиг. 1 показана циклограмма изменения тока сварки, напряжения дугии перемещения во времени одной из 1 гсвариваемых деталей; на Фиг. 2 - схема устройства для осуществления способа,Способ сварки состоит в полученииравномерного зазора между свариваемыми торцами деталей в процессе предварительного подогрева. Это достигаетсякратковременным повышением тока дугив момент замыкания дугового промежутка жидким металлом. Уменьшение эазора в стыке на отдельных его участкахФиксируется падением. напряжения надуге (Фиг, 1), кратковременное повышение тока дуги под действием электродинамических сил способствует удале нию слоя жидкого металла, преп,тствующего дальнейшему равномерному нагреву стыка,По достижении необходимой зонынагрева на заключительной стадиисварки производится резкое кратковременное повышение сварочного тока иосадка свариваемых труб.Для получения равномерного нагрева по всему свариваемому сечению подготавливают трубы с Х-образной разделкой их торцов. Величина притупления торца (разделКи) определяетсяразмерами автивных пятен дуги. Превышение величины притупления разделки кромок приводит к смещению активных пятен дуги к наружной поверхностистыка и неравномерному его нагревупо таблице. Вращение дуги по ограниченной размерами активных пятен дугиплощади торца труб обеспечивает стабилизацию ее горения и равномерныйнагрев наружных и внутренних слоевтруб. Магнитные поля в зазоре разделки, замыкаясь через выступы труб,образуют достаточно сильные (концентрированные) магнитные потоки в зоневращения дуги и способствуют стабилизации ее скорости вращения. Скорость 34вращения дуги за весь цикл нагревапрактически постоянна,Свариваемые детали 1 и 2 с помощьюзажимов 3 и 4 устанавливают соосно сзазором 3 мм между торцами (фиг. 2),Детали 1 и 2, представляющие собойотрезки стальных труб диаметром80 мм и толщиной 13 мм, выполнены соскосом труб таким образом, что ширина притупления составляет 3,5 мм.Зажимы 3 и 4 подключены к соответствующим полюсам источника 5 питания,например ВДУ, который с помощьюконтактов реле 6 может переключатьсяс одного значения тока на другое.Для обеспечения перемещения дуги позамкнутому контуру торцов деталей внепосредственной близости к свариваемому стыку размещены электромагнитные катушки 7 и 8, подключенные кисточнику питания 9. После возбуждения в зазоре труб дуги плавкой перемычкой устанавливают начальный токподогрева 300 А. В процессе нагреватруб происходит изменение напряжениявращающейся дуги, связанное с изменением зазора,Изменение напряжения дуги, проявляющееся в результате появленияподплавленных участков торцовой поверхности, фиксируется датчиком 10,выдающим команду на реле 6, которыйпереключает. источник на установленноеповышенное значение сварочного тока.Происходит выброс со свариваемыхповерхностей слоя жидкого металла,который препятствует дальнейшемуведению процесса. При восстановлениинапряжения дуги до заданного значения датчик 10 отключает реле 6, источник 5 переключается на меньшее (греющее) значение сварочного тока.Такому циклу детали нагревались35 с. Источник за это время переключается 4 раза. За этот период нагрева свариваемые трубы прогреваются нанеобходимую глубину с равномернойзоной. По окончании нагрева величинутока устанавливают 1300 А, время оплавления 0,1-0,2 с. После импульсногооплавления производится осадка механизмом 11 деталей в режиме.кратковременного короткого замыкания. Скоростьосадки не менее 200 мм/с, Одновременно со сварочным источником отключается источник питания магнитных катушек.Механические испытания партии сварныхсоединений, выполненных по предложен 3 1366334 4.ному способу, показали отсутствие де- свариваемые кромки током сварки с фектов в соединении и равнопрочность последующей осадкой, о т л и ч а ю - их основному металлу труб. щ и й с я тем, что, с целью повышеПо сравнению с базовым объектом, ния качества сварных соединений толсч5за которыи принят прототип, предложен- тостенных труб и расширения диапазона ный способ сварки позволяет снизить свариваемых толщин, в моменты кратко- брак сварных труб до 1-2 Х и расширить временного замыкания дугового промедиапазон свариваемых толщин, жутка жидким металлом величину токаподогрева повышают, а кромки соединя- Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я емых деталей выполняют с Х-образнойразделкой с притуплением.1. Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле, при котором сначала проводят предварительный подогрев кромок соединяемых деталей по толщине стыка, а затем разогревают 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - 15 щ и й с я тем, что ширину притупления выбирают равной размерам активныхпятен дуги.