Способ возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 5 В 23 К 9 067 САНИ Н ОБРЕ г Способ осразом. ят нания с нтак- отко- емых К электродупряжение, подаюизделием и с мота осуществляютго замыкания внеравенством и к изделию подвод т электрод до замык мента образования к ограничение тока ко . пределах, определ повышение произ- и улучшение качеинения за счет збуждения дуги и установления проого касания электГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения(54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ ПРИ.СВАРКЕ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ(57) Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к механизированной сварке в защитных газах ипод флюсом электродом до 2,5 мм, и можетбыть использовано в различных отрасляхпромышленности. Цель изобретения - повышение производительности сварки иулучшение качества сварного соединенияза счет сокращения времени возбуждениядуги и повышения надежности установления процесса сварки после первого касания Изобретейие относится к области сваочного производства и может быть испольовано при механизированной дуговой варке. плавящимся электродом различных металлов и сплавов в защитных газах и их месях, а также при сварке под флюсом и лектрозаклепками. Цель изобретения - водительности процесса ства сварного саед ,сокращения времени во повышения надежности цесса сварки после перв рода с изделием. 1722729 А 1 электрода с изделием. Для возбуждения дуги к электроду и к изделию подводят напряжение, подают электрод до замыкания с изделием, с момента образования контакта осуществляют ограничение тока короткого замыкания. Величина ограничения задается не менее величины тока, при котором перегорание электрода происходит в месте контакта электрода с изделием, но не более величины тока, при котором перегорание электрода происходит на расстоянии от изделия, равном длине дуги при напряжении сварки. Ограничение тока короткого замыкания производят на время, которое не превышает время до момента перегорания электрода при ограничении тока, но не менее времени, необходимого для перемещения по прямой электрода из мундштука на расстояние до изделия, равное разрывной длине дуги при сварочном напряжении. По истечении этого времени снимают ограничение тока короткого замыкания для ведения сварки на нормальном режиме. 1 табл. твляется следующим о где Ч - скорость подачи электрода см/сО - диаметр электрода, см;и - расстояние от торца токоподводящего мундштука до изделия, см;А, В, С, О, Е - эмпирические коэффициенты, зависящие от материала электрода,Для сварочной проволоки Св: А Дж/см В - 19200 Вт/см; С - 177 Вт; О - 22,3.10 Ом,см; Е - 35,8.10 Ом.Для сварочной проволоки СвГ 2 С: А Дж/см, В - 10000 Вт/см; С - 110 Вт; О - 23,7.10 Ом,см; Е - 51,9,10 Ом.Для сварочной проволоки Св 06 Х 19 Н 9 Т; А -5730 Еж/см; В -1800 Вт/см; СВт; О,6,10 Ом.см; Е,1.10 Ом.Значения эмпирических коэффициентов для сварочных проволок Св, Св 08 Г 2 С и СвХ 19 Н 9 Т получены методом наименьших квадратов при обработке экспериментальных данных,Нижний предел ограничения тока короткого замыкания соответствует току, при котором перегорание электрода происходит в месте. контакта электрода с изделием, При меньшей величине тока перегорания электрода на вылете не происходит и дуга не возбуждается,Верхний предел ограничения тока короткого замыкания соответствует току, при котором перегорание электрода происходит на расстоянии от изделия, равном разрывной длине дуги при сварочном напряжении, Отсутствие погасания дуги.в этом случае обусловлено перенапряжением в цепи при возбуждении дуги и непрерывным сокращением дугового промежутка в процессе подачи электрода. Превышение верхнего предела тока приводит к перегоранию электрода на расстоянии от изделия, большем разрывной длины дуги, поэтому дуга гаснет и процесс сварки не устанавливается,Время ограничения тока короткого замыкания 1 задают в пределах, описываемых неравенствомВд - С1 (ОЕбэ)гдер - разрывная длина дуги, см, при сварочном напряжении, равнаяо - о - оКдцхх - напряжение холостого хода источника питания (В);Оц - падение напряжения в сварочных проводах и соединениях в режиме сварки (В) Ока - сумма приэлектродных (катодногои анодного) падений напряжения (В);1 д- градиент потенциала в столбе дуги,В/см.5 Нижний предел времени ограничениятока короткого замыкания соответствуетмоменту подхода места перегорания электрода от торца мундштука к изделию на расстояние, равное разрывной длине дуги при10 сварочном напряжении, Снятие ограничения тока в этот момент приводит к перегоранию электрода и установлению процессасварки, Если временя ограничения тока короткого замыкания будет меньше этого ниж 15 него предела, то после снятия ограничениятока электрод перегорает на расстоянии отизделия, большем разрывной длины дуги,возбудившаяся дуга гаснет и процесс сварки не устанавливается.20 Верхний предел времени ограничениятока короткого замыкания соответствуетмоменту естественного перегорания электрода при ограниченной величине тока. Есливремя ограничения будет больше этого пре 25 дела, то дуга после перегорания электродавозбуждается при пониженном напряжении и гаснет.П р и м е р, Проводилась сварка в углекислом газе на токе обратной полярности30 проволокой СвГ 2 С диаметром 1,6 мм, подаваемой со скоростью 10 см/с. Напряжение холостого хода источника ПСГ равнялось 30 В. Расстояние между мундштуком и изделием составляло 2,0 см. Сопро 35 тивление сварочных проводов и соединений-4было равно 3,10 Ом, Значения Ои Кддляданного сочетания материала сварочнойпроволоки и защитного газа приняты равными 18 В и 26 В/см соответственно.40 Ограничение тока короткого замыканияпроводилось с помощью сопротивления,включенного последовательно в сварочнуюцепь, Время ограничения устанавливалосьпосредством реле времени, которое было45 введено в цепь управления силовым тиристором, подключенным параллельно ограничительному сопротивлению. Поистечении необходимого времени тиристороткрывается и ограничение тока короткого50 замыкания снимается,По вышеприведенным данным подсчитано, что 527 А1 = 462 А и 0,200с10,154 с.В таблице приведены данные по резуль 55 татам возбуждения дуги и надежности установления процесса сварки после первогокасания электрода с изделием для различных сочетаний 1 и т внутри и за пределамиполученных интервалов.Использование предложенного способа возбуждения дуги обеспечивает повышение производительности процесса, благодаря сокращению времени установления режима сварки после первого касания 5 электрода с изделием; повышение качества сварного соединения за счет снижения разбрызгивания металла в начале шва; повышение производительности труда за счет снижения трудоемкости по очистке выбро шенных из .эоны сварки и приварившихся участков вылета, особенно при сварке короткими швами; улучшаются условия труда и техника безопасности за счет снижения разбрызгивания металла. 15Формула и зоб рете н ивСпособ возбуждения, дуги при сварке плавящимся электродом, при котором на электрод и изделие подают напряжение, замыкают электрод с изделием и с момента 20 образования контакта осуществляют ограничение тока короткого замыкания, а затем снимают ограничение тока короткого замыкания для ведения процесса сварки на нормальном режиме, от л и ч а ю щ и й с я тем, 25 что; с целью повышения производительности процесса и улучшения качества сварного соединения за счет сокращения времени возбуждения дуги и повышения надежности установления процесса сварки после каса ния электрода с изделием, ограничение тока короткого замыкания производят до значения не менее величины тока, при котором перегорание электрода происходит в месте контакта электрода с изделием, но не 35 более величины тока, при котором перегорание электрода происходит на расстоянии от изделия, равном разрывной длине дуги при сварочном напряжении, причем ограничение тока короткого замыкания произво дят на время, не более времени от момента касания электрода с изделием до момента перегорания электрода, но не менее времени, необходимого для перемещения по прямой электрода из мундштука к изделию на 45 расстояние отизделия, равное длине дугипри сварочном напряжении, при этом величину о ограничения тока короткого замыкания и время 1 ограничения тока короткогозамыкания рассчитывают из неравенства; г вн,-с у 2 ь(О+Е б анодного падегде (Ь - диаметр, см;ч - скорость подачи электрода, см/с; и - расстояние от торца токо подводя щего мундштука до изделия, см,1 Р - разрывная длина дугипри сварочном напряжении;Охх - Оц - Окакдгде Охх - напряжение холостого хода источника питания, В;Оц - падение напряжения в сварочных проводах и соединениях при нормальном режиме сварки, В;Ока - сумма катодного иний напряжения, В;Кд - градиент потенциала в столбе дуги, В/см;А, В, С, О, Е - эмпирические коэффициенты, которые зависят от теплофизических свойств металла сварочной проволоки; для сварочной проволоки СВ: АДж/смВВт/см; СВт; 0- -22,3.10 Ом.см; Е,8.10 5 Ом; для сварочной проволоки СВГ 2 С: АДж/смВВт/см СВт; 0-23,7,10 Ом.см; Е,9.10 Ом; для сварочной проволоки СВХ 19 Н 9 Т: АДж/см; ВВт/см; СВт; 0.-62,6/10 б Ом.см: Е,1- -10 Ом..1722729 Результаты возбуждения дуги при ограничении тока короткого замыкания Допустимый расчетныйинтервал времени ограничения тока е, с Характеристика процесса Действительноевремя ограничения токаф ТОК КорОТКОГОзамыкания16535 юф 525465 1 3 4 2П р и и е ч а н и е, 1 - обрыв дуги после возбуждения; 23,чнадежность установления процесса сваркипосле первого касания электрода с изделием1001 374 и 123 соответственно; а - неопределялся, т.к. 1 527 А или 10(162 Р Составитель Е.ВарухаТехред М.Моргентал Редактор М.Товтин Корректор Э.Лончакова Заказ 1023 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1010 155 йс 0,154