Способ сварки дугой

(54) СПОСОБ СВА (57) Изобретение ке модулированн использовано в строении и други сти. Цель изоб РКИ ДУГОЙотносится к дугоым током и мостроительстве,х отраслях промретения - пов вой сваржет быть машино- ышленно- ышение ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССМ 1063556, кл. В 23 К 9/08, 23,12,8 Изобретение относится к дуговои сварке модулированным током и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижение стоимости сварочного оборудования.На фиг,1 показана зависимость радиуса дуги от величины индукции управляющего магнитного поля; на фиг.2 - представлен график, поясняющий предложенный способ изменения во времени величины тока сварки и величины индукции магнитного поля,В предложенном способе сварки дугой, управляемой продольным переменным магнитным полем, используют управляющее продольное магнитное поле с частотой 10- 25 Гц при величине индукции 80 - 300 мТл. качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижения стоимости сварочного оборудования, При дуговой сварке используют управляющее переменное продольное магнитное поле с частотой 10 - 25 Гц и величиной индукции 80-300 мТл. Импульсы магнитного поля, создающие модуляцию сварочного тока, находятся в противофазе с импульсами сварочного тока, что позволяет удерживать жидкий металл сварочной ванны в равновесии без генерирования реверсируемых импульсов магнитного поля, так как суммарная лектромагнитная сила 1 В, деиствующая а расплав сварочной ванны, остается пракически неизменной. 2 ил., 2 табл. В предложенном способе амплитуду и частоту сварочного тока изменяют за счет изменения величины индукции и частоты внешнего продольного магнитного поля.В предложенном способе импульсы магнитного поля (кривая В, ), создающие медуляцию сварочного тока, находятся .в противофазе с импульсами сварочного тока 1 (фиг.2), т,е. импульсу магнитного поля соответствует пауза сварочного тока ), указанная рассогласованность позволяет удерживать жидкий металл ванны в равновесии без генерирования реверсируемых импульсов магнитного поля, так как суммарная электромагнитная сила )хВ, действующая на расплав сварочной ванны, остается практически неизменной.Магнитное поле воздействует на расплав ванны в течение всего периода (тц+ъп), что позволяет непрерывно воздействовать на процессы первичной кристаллизации иЙ мм СвГААН - 348 - АМ формирование шва для повышения качества последнего.Перед сваркой, в зависимости от технологического процесса задается глубина модуляции тока и частота следованияимпульсов, Одновременно с зажиганием дуги, включается генератор импульсов, В период импульса замыкается цепь питаниякатушки электромагнита и на дугу накладывается продольное магнитное поле, котороевызывает уменьшение тока сварки с одновременным увеличением напряжения надуге. В момент паузы цепь питания электромагнита размыкается, магнитное поле отсутствует - ток и напряжение принимаютпрежние значения. Длительность импульсаи паузы задается частотой,При реализации способа используютследующие оборудование и материалы.Сварочный автомат АДФ - 1002Сварочный выпрямитель ВКСМ - 1000Генератор прямоугольных импульсов счастотой 2-1000 ГцЭлектродная проволокаФлюсСвариваемый материал Сталь 10 ХСНДНа сварочную головку автомата устанавливают электромагнитную катушку, которая позволяет получать в зоне сваркивнешнее продольное магнитное поле синдукцией до 400 мТл, В цепь питания электромагнита включают генератор прямоугольных импульсов,Выполняют сварку угловых соединенийкатетом 8 мм из стали 10 ХСНД с сочетаниемтолщин элементов углового соединения12+12 мм,Режим сварки. глубина модуляции 2; полярность обратная; сварочный ток 300 А;напряжение на дуге 30 В; скорость подачипроволоки 146 м/ч; скорость сварки 18 м/ч,Образцы для испытаний на разрыв диаметром б мм десятикратной длины изготавливают из металла шва, Результатыиспытаний представлены в табл.1.Для модуляции сварочного тока используют внешнее продольное магнитное поле свеличиной индукции 80 - 300 мТл, Результаты.представлены в табл.2.Продольное магнитное поле, вызываетнеобходимые изменения тока и напряжения45 Формула изобретения Способ сварки дугой, управляемой продольным переменным магнитным полем, о тличающийся тем,что,сцелью повышения качества сварных швов путем обеспечения сварки в режиме модулированного тока и снижения стоимости сварочного оборудования, используют магнитное поле с частотой 10 - 25 Гц и величиной магнитной индукции 80-300 мТл,50 55 в том случае, если величина индукции будет не ниже 80 мТл. Поэтому для получения требуемой глубины модуляции тока необходимо испольэовать продольное магнитное 5 поле с нижней границей индукции 80 мТл,С другой стороны, как показывают экспериментальные исследования (табл.2), превышение индукции продольного магнитного поля свыше 300 мТл в указанном диа пазоне частот (10-25 Гц), приводит кнарушению качественного формирования сварного шва и нарушению защиты, вследствие возрастания величины обьемных пондеромоторных сил, приводящих во 15 вращение расплав сварочной ванны, С этойже причиной связан выбор нижней границы частот 10 Гц.Сварные швы, выполненные предложенным способом, имеют повышенные в 20 среднем на 10 - 15 фмеханические свойства,качественное формирование, с одновременным измельчением зерна на 1-2 балла.При сварке модулированным токомулучшают качество наплавленного металла 25 и его физико-механические свойства, обеспечиваются условия для формирования однородного сварочного шва, Благодаря воздействию пульсирующего теплового поля измельчается структура металла шва и30 эоны термического влияния, поэтому использование предложенного способа дуговой сварки модулированным током, в котором модуляцию сварочного тока осуществляют путем внешнего продольного маг нитного поля за счет изменения величиныиндукции этого поля в процессе сварки, позволяет повысить экономичность процесса сварки в сравнении с известными устройствами для модуляции сварочного тока, в ко торых используется электронная схемауправления. Стоимость устройства для модуляции тока по предлагаемому способу в 5 - 10 раз ниже.163797147 иг 8Составитель Г.Квартальнова Редактор И.Сегляник Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская каз 892 Тираж 525, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5одственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10