Способ окончания процесса автоматической сварки плавящимся электродом

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯ ТЕНИЯ ЬСТВ ПРОЦЕССА И ПЛАВЯк электрическои щественно автопод флюсом, и ри сварке кольтовок с пересепри скоростной ми. Цель изобмирования шва ыводных план- экономия элекводных планок. ние кратера и эконом сварке без выводи клограмма изго источника;зменения скосса автоматилектродом осуазом.й электрод расом О, - 1,0 но- ванны до конца ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД(54) СПОСОБ ОКОНЧАНИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВА ШИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ (57) Изобретение относится сварке плавлением, преиму матической дуговой сварке может быть использовано п цевых швов, листовых заго кающимися швами, а также сварке с выводными планка ретения - улучшение фор при окончании сварки на в ках, исключение кратера и троэнергии при сверке без вь Изобретение относится к электрическойсварке плавлением, преимущественно авто.матической дуговой под флюсом, и можетбыть использовано при скоростной сварке,где неизбежен повышенный расход металлана выводные планки из-за большой длиныметаллической ванны, а также при сварке листовых заготовок (карт) с пересекающимися швами и при сварке кольцевых швов,где применение выходных планок невозможно,4Цель изобретения - улучшение формирования шва при окончании сварки на выводПри окончании сварки в момент, когда сварочная головка подходит на расстояние от края свариваемого стыка, равное 0,1 - 1,0 номинальной длины ванны, сварочный процесс ведут в импульсном режиме. Мощность сварочного источника нагрева в паузе уменьшают до нуля, длительность паузы берут 0,1 - 0,9 длительности кристаллиза ции металлической ванны. В импульсе мощность увеличивают до номинальной, длительность импульса поддерживают равной длительности увеличения ширины и глубины ванны до их номинальных размеров, В случае сварки без выводных планок при подходе сварочного электрода к концу стыка его останавливают и плавление электрода продолжают в импульсном режиме в течение 2 - 4 перио- а дов следования импульсов и пауз. При этомскорость подачи плавящегося электрода фу уменьшают до 0,1 - 0,3 ее номинального зна- ЮР чения, а напряжение поддерживают равным С 0,1 - 0,9 номинального напряжения дуги или электрошлакового процесса при задан- а ной скорости подачи проволоки. Способ позволяет экономить металл на выводных фф планках, что особенно эффективно при свар- ЯД ке титана и других дорогостоящих метал- ф лов. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.М ых кромках, исключелектроэнергии приланок.На фиг, 1 изображена цменения мощности сварочна фиг. 2 - циклограммаости сварки.Способ окончания процеской сварки плавящимся эществляется следующим обрВ момент, когда сварочныоложен на расстоянии, равиминальной длины сварочной45 50 55 снариваемого стыка, процесс ведут в импульсн 0 м режиме. При этом мощность сварочного источника Рп в паузе уменьшакт до нуля, длительность паузы поддерживают в течение 0,1 - 0,9 длительности кристаллизации сварочной ванны. В импульсе мощность сварочного источника Р увеличивают до номинальной, длительность импульса под держивают равной длительности увеличения ширины и глубины ванны до их номинальных значений.Изменение мощности сварочного источника и скорости сварки поясняется циклограммами, представленными на фиг, 1, 2,В момент т движение сварочного источн ка нагрева прекращают (скорость сваркистановится равной нулю), а его мощность Р уменьшают до нуля, Момент т является началом паузы. После истечения первой паузы т сварочный процесс возобновляют, увеличив мощность процесса до номинальной и включив механизм перемещения Источника сварочного нагрева (сварочной головки) - процессведут в импульсе (ть - длительность повторного возбуждения дуги), После чего в момент тз мощность сварочНого источника нагрева уменьшают до нуля, перемещение сварочной головки прекраща- К)т, затем вновь возобновляют сварочный гроцесс, сохраняя при этом номинальное аоотношение скоростей подачи электродной гроволоки и сварочной головки, В случае Применения выводных планок описанный периодический процесс сварки продолжают до полной кристаллизации живого сечения шва, После чего завершают процесс на выходной йланке при неподвижной сварочной головке.1".сли применение выводных планок невозможно (например, при сварке кольцевых швов, сварке с пересекающимися швами и др.), импульсный процесс продолжают до достижения минимально возможной длины анны, после чего заканчивают процесс сварКи при неподвижной сварочной головке, какв случае использования выводных планок,1 еред окончанием процесса сварки без вы 9 одных планок металлическую ванну выводят в заданное место (к пересечению с соседней пластиной при сварке полотнищ, к Началу шва при сварке цилиндрических соединений и т. д.).Благодаря тому, что в конце шва перемещение сварочного источника нагрева прекращается, а импульсное плавление электрода (электродной проволоки) продолжается, происходит заварка кратера, заполнение его новыми порциями электродного металла, расплавляемого во время импульсаВ течение пауз этот металл кристаллизуется, а в последующем импульсе вновь происходит наплавка. Благодаря такому приему окончания сварки образование кратера в конце шва исключается, на его месте образуется наплавленное усиление. Двух - четырех периодов следования импульсов и 1 О 15 20 25 30 35 40 пауз достаточно для того, чтобы залечить кратер и наплавить усиление альнейшее увеличение числа периодов следования импульсов и пауз (более четырех) нецелесообразно из-за образования чрезмерно высокого усиления. Меньшее число указанных периодов (меньше двух) не обеспечивает полного заполнения кратера жидким металлом. Такой прием окончания процесса сварки особенно необходимо в тех случаях, когда невозможно применить выводные планки (сварка кольцевых швов, сварка полотнищ с пересекающимися швами и т. д.). Уменьшение скорости подачи плавящегося электрода до 0,1 - 0,3 ее номинального значения с одновременным уменьшением напряжения сварки 0,1 - 0,9 номинального напряжения 18) позволяет экономить электроэнергию и уменьшить высоту наплавляемого в конце шва усиления - бобышки. Плавление электрода в этот период происходит за счет Джоулева тепла, выделяющегося в месте контакта электродной проволоки с металлической ванной. При значении скорости подачи плавящегося электрода менее 0,1 ее номинального значения и напряжении сварки менее 0,1 .1 н процесс плавления электрода сильно замедляется, эффект подпитки кристаллизующейся ванны исчезает и это приводит к образованию кратера в конце шва. Увеличение скорости подачи электрода более 0,3 ее номинального значения затрудняет контактное плавление, происходит короткое замыкание и приваривгние электрода к свариваемому изделию, При напряжении сварки более 0,9 11 н возбуждается дуга, контактное плавление электрода прекращается, что обуславливает увеличение длительности процесса окончания сварки.Пример 1. Выполняли сварку из Ст. 3 ГОСТ 380-74 размером ЗООХ 150 Х 6. Образцы брали без разделки кромок. Процесс вели под флюсом АН, проволокой СвА диаметром 3 мм, Использовали сварочный трактор ТСМ с питанием от сварочного выпрямителя ВДУ, к которому был подключен блок модуляции. На пульте блока модуляции устанавливали 1-ххах, И.хп, тл, тль Сварку выполняли на режиме: скорость подачи электродной проволоки Ч,=78 м/ч; скорость сварки 7 8=21,5 м/ч; напряжения холостого хода импульса и паузы были равны 1-1 х-ь=11,хам=36 В номинальная мощность Рн=12,6 кВА, номинальная длина сварочной ванны 40 мм, Установили, что длительность кристаллизации металлической ванны ткр=1,4 с. В момент, когда сварочный источник нагрева находился на расстоянии 40 мм от конца свариваемого стыка, что соответствовало номинальной длине сварочной ванны, движение его прекратили, мощность его уменьшили до нуля. Длительность паузы установили О, длительности кристаллизации металлической ванны: т,= =0,1 ткр. Так как ткр=1,4 с, то т=0,14 с,Длительность повторного возбуждения т= =0,2 с соответствовала длительности увеличения ширины и глубины металлической ванны.Пример 2. Свариваемые и сварочные материалы, оборудование, а также параметры режима сварки ЧЧ., т, т приняты такие.же, как в примере 1.После того, как источник сварочного нагрева подходил к месту окончания сварки (концу шва), перемещение сварочного источника нагрева прекращали и продолжали процесс плавления электрода (электродиой проволоки) в импульсном режиме в течение трех периодов (три импульса и три паузы), что позволило заплавить кратер и наплавить допустимое усилие (6 мм).Пример 3. Свариваемые и сварочные материалы, оборудование и режимы сварки те же, что в предыдущих примерах.После прекращения перемещения сварочного источника нагрева скорость подачи плавящегося электрода уменьшали до 0,2 Ч,=15,6 м/ч, а напряжение между плавящимся электродом и изделием установили равным 0,5 11 н=16 В. Этот режим является наиболее оптимальным, так как позволяет экономить электроэнергию и уменьшить высоту наплавленного в конце шва усиления до 4 мм. Плавление электрода в данном примере происходит за счет Джоулева тепла, выделяющегося в месте контакта электродной проволоки с металлической ванной.Предложенный способ позволяет решить проблему качественного окончания сварного шва независимо от наличия выводных планок, что особенно актуально при сварке карт (полотнищ) с пересекающимися швами и сварке кольцевых швов, позволяет полностью исключить усадочные дефекты, а при скоростной дуговой сварке экономить значительное количество металла на выводных планках, что особенно эффективно при сварке титана и других дорогостоящих металлов.Формула изобретения1. Способ окончания процесса автоматической сварки плавящимся электродом,при котором программируют мощность сварочного источника, отличающийся тем, что,с целью улучшения формирования шва приокончании сварки на выводимых . планкахв момент, когда сварочный электрод расположен на расстоянии, равном 0,1 - 1 номинальнойй дли ны сва рочной ванны до конца свариваемого стыка, процесс ведут в им 15 пульсном режиме, при котором мощностьсварочного источника в паузе уменьшают донуля, длительность паузы берут 0,1 - 0,9 длительности кристаллизации сварочной ванны, а в импульсе мощность сварочногоисточника увеличивают до номинальной, длительность импульса поддерживают равнойвеличине длительности увеличения ширины иглубины ванны до их номинальных значений.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,25 с целью исключения кратера при сварке безвыводных планок, после прекращения перемещения сварочного электрода процесс плавления электрода продолжают в импульсномрежиме в течение 2 - 4 периодов следования импульсов,3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем,что, с целью экономии электроэнергии иуменьшения наплавленного в конце шва усиления при сварке без выводных планок,после прекращения перемещения сварочногоэлектрода скорость подачи электрода умень 35шают до 0,1 - 0,3 от ее номинального значения, а напряжение между электродом и изделием устанавливают равным 0,1 - 0,9 номинального напряжения при заданной скорости подачи электродной проволоки.Составитель Г. Тютченкова Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор Л. Патай Заказ 368 Тираж 662 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москв а, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101