Способ автоматической дуговой сварки под флюсом с принудительным формированием обратной стороны шва и устройство для его осуществления

формирования обратного валика в этомслучае является недозированное поступление флюса на ползун через переменный зазор и неконтролируемыйпроцесс шлакообразования в формирующей канавке ползуна.Количество шлака 9 на ползуне прималом зазоре недостаточное, а при большом - чрезмерное, При малом количестве шлака нет необходимой защиты обратного валика от атмосферы, не обеспечивается растекание и правильное формирование обратного валика в формирующей канавке вследствие быстрой кристаллизации расплавленного металла на холодномползуне, нет "жидкой смазки" между ползуном и обратным валиком шва, что приводит к механическому повреждению обратного валика с образованием задиров, подрезов и т.п. При излишнем количестве шлака формирующая канавка не полностью заполняется металлом сварочной ванны, нарушается стабильное формирование геометрии обратной стороны шва 1, вытесняемый дугой на периферию формирующей канавки и быстро твердеющий шлак приводит к образованию подрезов. Для устранения этого недостат- З 0ка предусмотрено создание накопителя 4 флюса, накопленный флюс при расплавлении создает заведомый избыток шлака.35Для принудительного удаления излишков шлака на определенном расстоянии от накопителя, примерно равном длине сварочной ванны, производится эжектирование излишков жидкого шпа 40ка вакуумированием через перфорационные отверстия в формирующей канавкеи подформирование кристаллизующегосяшва с помощью вакуума. При этом хвостовая часть ванны осаживается в формирующую канавку, копируя ее форму,Мииимально необходимое количествошпака в виде тонкой пленки удерживается на поверхности формирующегося иостывающего обратного валика силами50адгезии и поверхностного натяжения,Под излишками шлака в зоне эжекции(кристаллизации шва) подразумевается шлак, не участвующий в защите крис- таллизующегося метапла от атмосферы55(здесь достаточно его тонкой равномерной пленки), препятствующий проседанию металлической ванны и копированию ею формирующей канавки ползуна. 3 зависимости от вязкости сварочного шлака (марки Флюса), режим работы (разрежение в вакуумном патрубке)эжектора может быть разным, причемконструкция эжектора позволяет отсасывать как "густые" кислые шлаки, таки "жидкие" основные шлаки, что проверено экспериментально, Во времясварки одного полотнища режим работыэжектора не меняется и в зависимости от количества шлака под кристаллизующимся обратным валиком шва на ползуне, в каждый момент времени отсасывается большее или меньшее егоколичество. Поскольку адгезия жидкогошлака к "холодной" окисленной меднойповерхности очень мала, то во времясварки никогда .не происходит налипания шлака на ползун, так как шлаквесь остается на поверхности шва иоколошовной эоны. По этой же причине не возникает засорения эжекционныхотверстий и самого медного эжектора,к тому же интенсивно продуваемых воздухом. В качестве дополнительной защиты от налипания шлака возможно применение силиконовой смазки,Устройство работает следующим образом.Во время сварки просыпающийся взазор между свариваемыми листами 8флюс по наклонной поверхности 5 накопителя 4 флюса и шпака, попадаетв правильное пространство сварочнойцуги, подпитывая шлаком защитнуюшлаковую прослойку между дугой иползуном и формирующую канавку полэуна, по мере накопления и вытесненияшлака дугой из накопителя. Сваркав этом случае ведется по увеличенному подслою шлака 9, что на участкеканавки между накопителем 4 и сеткой6 препятствует чрезмерно быстромуохлаждению металла сварочной ваннына ползуне, способствует лучшему растеканию жидкого металла, хорошей защите его от атмосферы.Канавка с цилиндрической поверхностью и линейно увеличивающимися отначала к концу ползуна размерами способствует перемещению расплава в формирующую хвостовую часть и сосредоточению его по оси формирующей канавки, свобоцному прохождению ползуна вдоль формируемого им обратноговалика без образования эадиров, отжимания ползуна от свариваемых листови получению оптимальной геометрииобратной стороны шва. Выполненные по краям формирующей канавки прямоугольные проточки 3 снижают вероятность образования подрезов от вытесняемого дугой на периферию канавки и быстро затвердевающего по краям шва шпака.Эжекционные отверстия 6, расположенные от дуги и накопителя шлака на определенном расстоянии, зависящем от длины сварочной ванны, служат дпя температурной сепарации кристаллио зующегося металла (Т= 1500 С) и жидкого шлака (Т, 1150 оХ,щ. ми - 1250 С), принудительногд удаления избыточного шлака, создания под кристаллизующимся швом подформирующего вакуума и соединяются с вакуумным патрубком, закрепленным в нижней части ползуна эжектора 7. Сечение и количество эжекционных отверстий зависит от вязкости сварочного шлака и подбирается опытным. путем, а разрежение в вакуумном патрубке регулируется и контролируется подачей воздуха в эжектор через газовый редуктор,На всем протяжении формирующего участка увеличенная шлаковая прослойка в канавке находится в жидкотекучем (Тш = 1400-1500 С) состоянии благодаря подогреву сверху перегретым (Т : 1700 С) расплавленным металлом сварочной ванны.1548 10 15 20 25 30 35 6Необходимое для смачивания ползуна и защить 1 остывающего обратного валика от кислорода воздуха количество шлака при его эжектировании удерживается на кристаллизующейся поверхности обратного валика силами адгезии и поверхностного натяжения.Качество сварного соединения повышается за счет улучшения формирования путем увеличения шлакообразования в головной части ползуна при малых зазорах в стыке, активного контроля количества шлака в формирующей части канавки под кристаллиэующимися снизу металлом сварочной ванны и кодформированием (осаждением в канавку) шва с помощью вакуума.При больших зазорах в стыке количество поступающего на ползун флюса может превышать его оптимальное количество и в этом случае мы несколько ухудшаем процесс на начальном участке ползуна, но за счет введения боковых проточек (шлаковых каналов) по краям канавки и удаления излишков шлака в формирующей части ползуна, внесенные в процесс ухудшения устраня-: ются.Таким образом, предлагаемьп способ позволяет получить качественное улучшение технологического процесса односторонней сварки под флюсом путем управления процессом формирования обратной стороны шва.При перемещении ползуна эжектирование избыточного шлака происходитв начале зоны кристаллизации обратного валика шва через перфорированныеканалы .6, где жидкая прослойка шлака9 под действием разрежения и подсасываемого в вакуумный патрубок состороны формирующей канавки воздуха,разрывается и ее капли движущимисяв эжекторе воздушными потоками черезвакуумный и напорный патрубки удаляются из эжектора и выбрасываются наружу.Кристаллизующаяся снизу хвостовая часть ванны при удалении из-поднее излишков плака под действиемгидростатического давления своейверхней жидкой части и разрежения вэжекционных отверстиях, проседает нахолодную медную сетку, копируя цилиндрическую поверхность формирующейканавки, охлаждается и выходит в широкую, хвостовую часть канавки и запределы полэуна,40 45 50 55 формула изобретения1, Способ автоматической дуговойсварки под флюсом с принудительным формированием обратной стороны шва на движущемся совместно со сварочной головкой ползуне, при котором заполнение Формирующей канавки Флюсом осуществляют в процессе сварки через зазор в свариваемых кромках, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества формирования шва независимо от изменения зазора в стыке, на участке непосредственно поддугой заведомо создают избыток флюса, а на расстоянии от дуги, примерно соответствующем началу кристаллизации сварочной ванны, со стороны дна канавки создают разрежение, обеспечивающее частичное удаление шлака и подформирование шва.2. Устройство для автоматическойцуговой сварки под флюсом с принудительным форярованием обратной стороны шва, содержащее сварочную голов 1581548ку с электродом, связанную с водоохлаждаемым ползуном, на котором выполнена формирующая канавка, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества формирования обратного валика, в дне канавки выполнено углубпение с продольным сечениемтреугольной формы с вершиной треуголь ника, расположенной под электродом,и большой стороной, наклоненной всторону головной части ползуна,при этом ползун дополнительно снабжен эжектором, установленным с обратной стороны ползуна и связаннымс полостью формирующей канавки посредством перфорационных каналов.актор Ю,Сере 7 Подписноеениям и открь 1 тинм при ГКНТ ССкак наб д, 4/5" комбинат "Патент" Произ тельс енно-и Заказ 2057 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета