Способ дуговой сварки неплавящимся электродом

, 10 1677 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ур 823 К 9/1 ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН И ПИС ИВЛЕВУ:.1 Л У СвИД,ЕТЕЛЬСТ АВтсеСоптимальнои дошающей оптималь раз, где 3 - св мент подачи про скоростью 1(товую часть ван ,деляемую из вы аксимальнои, превы уе в пщ(1,0" 1,5) рочный ток, и в м олоки с максималь угу отклоняют в х ы на величину, оп ажения 0 Исе ого пятна,присадочноискоростью где д ц - диамепри этом вре. волоки с макбирают из ус тр анод подачи мальной вияо" итксачи свия в время й и ростью-из ус имальнои скоде д. созе диаметр волоки; о - угол ме прис осьюприсадочной про ду направлениемной проволоки иктрода;сварки. адо эл ост Чсь(56) 1. Авторское свидетельство СССР Иф 707715, кл. 3 23 К.9/16, 1977.2, Авторское свидетельство СССР М 171299, кл, В 23 К 9/16, 1964.3. Достижения в области автоматизированной сварки труб. Проспект Фирмы 01 щейг 1 сз,.с,Ь"7 (прототип), (51)(57) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИИСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, при котором сварку осуществляют на оптимальном режиме с подачей присадочной прово" поки в анодное пятно под углом к оси. электрода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения качества сварного соединения путем снижения остаточных деФормаций и производительности, скорость подачи присадочной проволоки периодически меняют.от1 1031Изобретение относится к.способам дуговой сварки с присадочной проволокой стыковых соединений из различных металлов и может найти широкое применение в судостроении, энергетической и других отраслях промышленности.Известен способ дуговой сварки неплавящимся электродом, при котором сварку ведут путем смещения положения сварочной ванны в направлении сварки Н) с подачей двух присадочных проволок, подаваемых параллельно одна другой ипод углом к неплавящемуся .электроду; при этом присадоцные проволоки подают в боковые участки передней час- И ти ванны со скоростью, большей, чем скорость сварки, располагая их одну от другой на расстоянии, равном ши" рине шва1 3Для осуществления такого способа. 20 сварки необходимо синхронно подавать присадочные проволоки в зону сварки, что практически трудноосуществимо, к тому же громоздкость оборудования ограничивает применение способа в 25 народном хозяйстве.Главным недостатком способа сварки является то, что при сварке больших толщин в разделку возникает вероят" ность появления несплавпений в углах Зоразделки между основным металлом и металлом присадоцных проволок. В связи с этим в углах разделки происходит наиболее интенсивный отвод тепла из зоны сварки, а сравнительно холодный присадочный металл подают как раз в эту область, чем и обуславливается появление несплавлений. Известей способ автоматмцеской 4. сварки неповоротных стыков труб, при котором сварку осуществляют с колебательными движениями поперек разделки сварочной головки по заданной программе, причем присадоцную проволоку по дают в зону сварки в соответствии с: 45 этой программой в те моменты, когда ее пересекает электрод 2Недостатком известного способа является наличие громоздкого оборудования, которое усложняет процесс сварки в щелевую раеделк 7, что не позволяет производить сварочные работы в стесненных условиях. Все это приводит к уменьшению производительности свароц ных работ.55Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ дуговойЧиграиа время подачи проволокиной скоростью-не менее оптимальПавЯ. Ч соЫ,где д - диаметр присадочной провоПглоки;Ч - максимальная скорость подачиМОХприсадочной проволоки;Ч " скорость сварки;, - угол между направлением подачи присадочной проволокии осью электрода,Изменение скорости подачи присадоцной проволоки в процессе сварки иопределенное время подачи при оптимальной и максимальной скоростях позволяет использовать.не только энергиюдуги для расплавления присадочной,7сварки, при котором сварку ведут на оптимальном режиме с подачей присадочной проволоки в анодное пятно дуги под углом к оси электрода 3 .Недостаток способа - сравнительно невысокая производительность процесса сварки.Кроме того, для осуществления дан-, ного способа сварки необходимо иметь громоздкое и дорогостоящее сварочное оборудование, в частности высокочастотные сварочные источники питания, что приводит к удорожанию сварочных работ.. Цель изобретения - повышение производительности сварочных работ и качества. сварного шваДля достижения поставленной цели в способе дуговой сварки неплавящимся электродом, при котором сварку осу" ществляют на оптимальном режиме с подачей присадоцной проволоки в анодное пятно дуги под углом к оси электрода, скорость, подаци присадочной проволоки в процесс сварки периодически изменяют от оптимальной до максимальной, превышающей. опти" мальную в п=(1,0-1,5) 10 3 раз, и в момент подачи проволоки с максимальной скоростью дугу отклоняют в хвостовую часть ванны на величину.- ,с2где- сварочный ток;Ь - величина отклонения дуги;д - диаметр анодного пятна, при этом время подачи присадочной проволоки с максимальной скоростью выбирают из условия3 10316проволоки, но и температуру сварочнойванны. Это, в свою очередь, обеспечи",вает увеличение расхода проволоки,что дает воэможность сваривать трубыбольшой толщины с меньшим количеством 5проходов, что ведет к увеличению производительности процесса, С другойстороны подача проволоки с максимальной скоростью приводит к "заморажи"ванию" сварочной ванны, что улучшает 10качество сварного соединения .и позволяет выполнять сварку в различных.пространственных положениях,На фиг,1 показана схема процессасварки при .оптимальной скорости подачи присадочной проволоки; на фиг,2 то же, при максимальной скорости подачи присадочной проволоки; на Фиг.3"схема расположения присадочной проволоки в сварочной ванне в процессесварки при максимальной скорости по"дачи присадочной проволоки;. на Фиг.4 циклограмма процесса сварки,Способ дуговой сварки неплавящимся электродом осуществляют следующимобразом.Зажигают между электродом 1 и изделием 2 дугу.3 и через время, необходимое для того, цтобы образовавшаяся сварочная ванна 4 достигла своихкритических размеров, подают присадоч"ную проволоку 5 в центр анодного пятна 6 дуги 3 с оптимальной скоростьюЧ и одновременно перемещают электрод1 и присадочную проволоку 5 в направлении сварки со скоростью Ч,.(фиг,1).35Присадочную проволоку 5 подают в анод"ное пятно 6 дуги 3 в связи с тем, чтов анодном пятне 6 выделяется наибольшее количество тепла от сварочнойдуги, 3, а также присадочная проволо 4 Ока 5 получает в этом месте максималь"ное количество тепла от сварочнойванны 4, Оптимальная скорость Ч подачи присадочной проволоки 5 выбранатаким образом, что, если скорость по- .5дачи присадочной проволоки 5 меньшеоптимальной скорости Чо подачи, топрисадочная проволока 5 поступает всварочную ванну М за счет малоэффективного капельного ее переноса, таккак присадочная проволока 5 в этомслучае плавится в дуге 3. Это резко.снижает производительность процессасварки.Если скорость подачи присадочной 55проволоки 5 больше, то присадочнаяпроволока 5 не успевает плав 1 тьсяв анодном пятне 6 дуги 3, проскакис 4вает сварочную ванну 4, утыкается в дно 7 сварочной ванны В и изгибается; что приводит к избытку присадочной проволоки 5 в сварочной ванне 4, ко" торый приводит к появлению несплав" лений и металлических включений, а в конечном счете - к нарушению процесса сварки. По этим же причинам выбра" на и оитимальная скорость сварки Ч 8. По истечении времени й присадочную проволоку 5 подают с максимальной скоростью Ч , и одновременно пере" мещают электрод 1 в хвостовую часть 8 сварочной ванны 4 на величину не превышающую половины диаметра до/2 анодного пятна 6 дуги 3 (фиг.2 и 3). Максимальная .скорость Чоу, подачи присадочной проволоки 5 в и= 1,0-1, 5) . 10 з раз должна быть4 е 2больше ее оптимальной скорости Чо, так как в этом случае.присадочная проволока 5 проходит более длинный путь в сварочной дуге 3, чем при отсутствии смещения электрода 1 на ве" личину Ь,и тем самым идет дополнительный подогрев прйсадочной проволоки 5 теплом, выдеЛяемым сварочной дугой 3. Поэтому, чтобы избежать капельного переноса присадбчной проволоки 5 в сварочную ванну 4, а также уве-личить производительность процесса сварки путем принудительного плавления присадочнойпроволоки 5 в сварочной ванне 4 возле ее дна 7 или, так называемого "замораживания" свароч" ной ванны 4, присадочную проволоку 5 подает в анодное пятно 6 дуги 3 с максимальной скоростью Ч; , величина которой определяется из соотношения- (1.0-1,5)-10 " 1Если же И,с 10 " 3 , то не происходит полного использования тепла сварочной ванны Й и существенного.повышения производительности процесса сварки.-4 кЕсли же и ъ 1,5.10 то из-за большой максимальной скорости подачи Ч, присадочной проволоки 5 в сварочную ванну 4 в ней происходит уты" канне присадочной проволоки 5 в дно 7 сварочной. ванны 4, изгиб проволоки 5 и нарушение процесса сварки. Время подачи т.д присадочной проволоки 5 с оптимальной скоростью Ч должно соответствовать зависимостидЧ,совбсли 35 При 40 Й Млди- чох Ток сваркис 3 ) А Скорость. подачиприсадочной проволоки1 Ъ сдЧсв. созое то эа единицу времени в процессе свар" ки непроизводительно. используется 5 . тепло сварочной ванны ч) что ведет к снижению производительности процесса сварки. дп при ФСОМ 10и электрод 1 не успевает пройти то ми" нимальное расстояние ) равное по крайней мере дю15 которое необходимо для избежания уты" кания. новой порции присадочной проволоки 5 в ту.часть ее, которая находится в сварочной ванне ), Величина смещения 1 электрода 1 не должна 20 превышать половины диаметра до/2 анодного пятна 6 дуги 3, так как в противном случае происходит срыв ду" ги 3 с поверхности сварочной ванны М и нарушение процесса сварки. При 25 Ьсс да/2 непроизводительно используется тепло сварочной дуги 3, что ведет к снижению производительности процесса сварки, Через промежуток времени е,1 присадочную проволоку 5 зо вновь подают со скоростью Ч и электрод 1 возвращают в начальное положе- ние. Время подачи Е,2 присадочной проволоки 5 с максимальной скоростью Ч,) должно соответствовать зависимости д 51 п 06и ах происходит утыкание присадочной про- . волоки 5 в дно 7 сварочной ванны 4) 45 ее изгиб и нарушение процесса сварки. 2, )1 охприсадочная проволока 5 не успевает достигнуть сварочной ванны 1 и расплавляется в лучшем случае в анодном пятне 6 дуги 3, а в худшем - в сварочной дуге 3. В этом случае происходит капельный перенос присадочной проволоки 5 в зону сварк, приводящий к уменьшению производительности процесса сварки и снижению качества . процесса сварки.Качество сварного шва и производительность,процесса во многом зависят от,максимальной. Чи оптималь-ной Ч скоростей йодачи присадочной проволоки 5 в анодное пятно 6 дуги 3, скорости сварки Чс , времени е подачи присадочной проволоки 5 с оптимальной скоростью Чо и времени е подачи присадочной йрбволоки с максимальной скоростью У,а, поэтому приведенные зависимости установлены на основании многочисленных экспериментов и представляют наиболее оптимальные соотношения.Пример осуществления способа.Способ дуговой сварки неплавящимся электродом в среде .газов с подачей присадочной проволоки. осуществляют при сварке горизонтально расположенных поворотных стыков труб из стали 12 Х 18 Н 10 Т диаметром ф 325 Х 1 ч мм. Предварительно на стыках труб выполняют стандартную Ч-образную разделку,Сварку производят на сварочном автомате СИс применением источника питания ТИР. Предварительно перед сваркой с использованием указанных зависимостей получают значения е 4, и е. Сварку производят при подаче присадочной проволоки ф 1,2 мм под углом с=60 относительно осиоэлектрода в хвостовую часть ванны. Параметры режима сварки приведены в таблице.11031677 8После сварки образцы подвергают ": зоэлектрической сварке неповоротных внешнему осмотру, рентгенопросвечива стыков труб Ф 325 х 14 мм из стали " нию и металлографическим исследовани Х 18 Н 10 Т колеблющимся поперек шва ям. Качество формирования и защиты электродом и прерывистой подачепри" шва хорошие. Несплавления пор, неме-садочной проволоки в моменты про-. таллических и металлических включе- хождения ее дугой требуется для ний не обнаружено. заполнения Ч-образной разделки. околоПрименение способа по сравнению с 10 сварочных проходов, на которые прототипом позволяет при высоком ка- требуется 5 ч, в то время, как при честве швов увеличить производитель предлагаемом способе сварка осуществность процссса сварки, снизить оста- ляется за 2 ч и выключает 4 сварочточные деФормации, Например, при га- ных прохода.1631677 оставитель Г.Тютченехред А.бабинец Редактор Е,Луаников Заказ 5282/1 Н 8 НИИПИ Гос по дела 113035 у МоскПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. Н/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у ктная,А Кд, ЬрЬ ираж 11 бб рственного зобретений 3-35 Рау варректор И, ДемчиЮЮЮЮЮЮЮ