Способ дуговой сварки

(7) Заявитель 54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАР дуговой свафмушественнобыть испольного хозяйстзобретение от защитных гаэ уженной дугой но в тех отра осится к преи може ях нароов об находит примен де данный с а ние,ает естествен- (величину давлех и плазменных Известен способ дуговой сварки, при котором перекрывают поперечное сечение зазора перед дугой, образуя замкнутый кратер, В известном способе замкнутый кратер образуют путем подачи в зазор перед дугой дополнительной струи защитного газа с повышенным расходом. Способ позволяет увеличить производительность сварки за счет того, что дополнительная струя препятствует подтеканию расплавленного металла ванны под дугу, что обеспечивает увеличение глубины проплавления 11.Недостатком этого способа является то, что газ, подаваемый в зазор под" большим напором, нарушные процессы в кратерения, направление газовы потоков); кроме того, отравленный поток. газа оказывает значительное механическое воздействие на ванну жидкого металла, что препятствует удовлетворительному формированию шва и способствует 5возникновению дефектов, При сварке сповьпденным расходом основного защитного газового потока. дополнительная,струя не удерживает жидкий металл ван Оны от подтекания под дугу, Кроме того,известный способ требует повышенногорасхода защйтного газа.Бель изобретения вповышение производительности и качества путем управления формированием шва в способе сварки,при котором перекрывают поперечноесечение зазора перед дугой, обраоуязамкнутый кратер.Эта цель достигается тем, что попе-речное сечение зазора перекрываютметаллическим или керамическим экраном, который перемешают со скоростьюсварки на расстоянии от оси электрода,равном Кб, где К - коэффициент, рав3719 ный 0,5 - 2; б - ширина зазора, при этом большие значения К выбирают при меньших значениях б и наоборот, а также тем, что экраном перекрывают отдельные участки поперечного сечения зазора.На фиг. 1 показана схема, поясняющая способ;на фиг. 2 - то.же, в плане; на фиг. 3 - зависимость К от б. Зазор свариваемых деталей 1 перед дугой 2 перекрывают по всемусечений1 экраном 3, который крепится на горелке" , 4 при помощи устройства 5. Регулирующим винтом 6 устанавливают экран в нужном положении. В сварочной ванне 7, которая находится в искусственно образованном кратере 8, поддерживается давление, необходимое для нормального фор мирования шва.Экран-вставка бывает медным водоохлаждаемым или его изготавливают из какого-либо тугоплавкого материала вольфрама, графита, керамики и т.п.Ширину экрана берут несколько меньше ширинй зазора с учетом утяжки шва во время сварки, Экран крепят к сварочной горелке, чем обеспечивают его переме- щение со скоростью сварки. Если экран приблизить к дуге за границу оплавления, то увеличивается опасность его перегрева и разрушения, Если его удалить слишком далеко от границы оплавления, то давление в кратере падает.Экспериментально установлено, что при сварке по зазору шириной 1 -, 6 мм оптимальное расстояние экрана от оси электрода для большинства режимов при Э э от 200 до 500 А составляет 0,5 - 2,0 ширины зазора. Причем для большей ширины зазора берутся меньшие значения, а для меньшей - наоборот, Зависимость К от б(фиг. 3) получена по средним значениям К, которые можно брать несколько выше или ниже линии графика. Например, цля зазора б = 3 мм кроме значения К = 1,0 можно брать К = 1, 1 и К = 0,9 так как на качестве сварки это существенно не отразится.Экран позволяет повысить в кратере давление паров металла; плазменных потоков дуги и напор струи защитного газа (таким образом, повысится глубина проплавления при сварке погруженной дугой по зазору, а вместе с этим и производи- тельность), исключить затек жидкого металла под дугу и появление из-за этого дефектов. Наилучшие результаты 827, 4 дает применение медного водоохлаждаемого экрана.В ряде случаев на некоторых режимахпри сварке погруженной дугой в кратередуги создается чрезмерно высокое давление (чаще всего в нижней части кратера), которое оттесняет нижнюю частьжидкой ванны, и нависающий козырек металла захлопывает газовый пузырь. В О этом случае в шве появляются дефектыв виде газовых полостей. При сваркена таких режимах с применением экрана появляется возможность регулирования давления в кратере по его высоте.15 Для этого в соответствующей части экрана выполняют один или несколькосквозных каналов для отвода газа. Соответствующим подбором сечения каналадобиваются выравнивания давления в 2 О нужной части кратера. Экран может бытьвыполней и иэ металла, идентичного сва-,риваемомуПоскольку дуга находится отнего на некотором постоянном расстоянии оплавление экрана будет незначительным. В этом случае скорость перемещения экрана относительно свариваемыхдеталей должна быть меньше скоростисварки на величину скорости его оплавления.ЗО П р и м е р . Производится сваркастали ЭПтолщиной 18 мм в одинпроход. Величина зазора 3 мм. Режимсварки: Л = 420 а.,0=26,Ч =20 м/ч,В качестве защитного газа прйменяется смесь иэ 80 А и 20% СО. Скорость истечения газа 40 мlс. Применяется медный водоохлвждаемый экран,закрепленный на сварочной горелке иразмещенный на расстоянии 4 мм от оси 4 О электрода. формирование шва удовлетво- .рительное, процесс стабилен, проплавленифполное.При применении экрана при сваркепогруженной дугой стыковых швов собязательным зазором повышается производительность процесса на 30 - 50%при одновременном улучшении формирования шва, повышается качество швв засчет уменьшения или устранения дефектов типа несплавлений, появляется воэможность расширить диапазон режимовкачественной сварки погруженными дугами эа счет регулирования давления вкратере дуги и тем самым увеличить номенклатуру свариввемых деталей.55Формула изобретения1. Способ дуговой сварки, при котором переКрывают поперечное сечение эа719827 5зора перед дугой, образуя замкнутый кратер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения про.зводительности и качества сварки путем управления формированием шва, поперечное сечение зазора перекрывают металлическим или керамическим экраном, который перемещают со скоростьюсварки на расстоянии. от оси электрода, равном Кб, где К-коэффициент, равный 0,5 - 2,0; б - ширина зазора, при этом большие значения К выбирают при меньщия значениях б и наоборот. 62, Способ по и. 1; о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью регулирс- вания давления в"кратере, экраном перекрывают отдельные участки поперечного сечения зазора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствопо заявке % 2187902/27,кл. В 23 К 9/16, 1975 (прототип).. Лыжова Текред О. Андрейко Корректор Ю. Макаренко едакт Заказ иал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4. 274/8 Тираж 1160 ЦНИИПИ Государственного ком по делам изобретений н от 113035, Москва, фф, Рауаскан