SU1459849A1

SU1459849A1 - Способ дуговой сварки плав щимс электродом

Info

Publication number: SU1459849A1
Application number: SU782731253A
Authority: SU
Inventors: Альфред Васильевич Иванников
Original assignee: Предприятие П/Я А-3959
Priority date: 1978-12-25
Filing date: 1978-12-25
Publication date: 1989-02-23
Also published as: US4902873A

Description

1

Изобретение относитс к области дуговой сварки и может быть испо)1ь- зовано при сварке металлических изделий и конструкций под флюсом, в среде защитных газов и их смес х сплошными и порощковыми проволоками, а также с использованием специальных проволок без флюсов и защитнвпс газов.

При известных способах дуговой сварки плав щимс электродом с использованием в качестве защитной среды различных флюсов или газов регулирование сварочного тока, производительности процесса и размеров шва осуществл ют путем изменени скорости подачи плав щегос электрода и напр жени дуги l.

Такое управление величиной сварочного тока, производительностью : процесса и размерами шва нар ду с6 своей положительной стороной, заключающейс в легкости регулировани глубины проплавлени основного металла (каждой скорости подачи электрода соответствует свой сварочный ток и глубина проплавлени ), измен ющейс в этом случае пр мо пропорционально сварочному току (или плотности тока в электроде), имеет и серьезный недостаток - производительность плавлени электрода измен етс более интенсивно, чем глубина проплавлени основного металла, пропорционально квадрату силы сварочного тока (по закону Q jzRt где Q - количество тепла, вьщел ющего- с в вылете плав щегос электрода I - сварочный ток; R - сопротивление вьиета электрода; t - врем прохождени тока по вылету электрода), что приводит к нерациональному расходу сварочных материалов и электроэнергии и преп тствует получению при сварке плав щимс электродом одного диаметра швов с удовлетворительными размерами и формой валика в широком диапазоне толщин соединений без скоса кромок и зазора в стыке.

(Л

4i СП

со

О

Кроме того, такое регулирование делает данные способы неприемлемыми при сварке соединений с переменными размерами разделки кромок, так как, например, с увеличением зазора в стыке соединени потребность в большем количестве электродного металла может быть удовлетворена лишь путем увеличени скорости подачи электрода и, соответственно, величины сварочного тока{ при этом неизбежно увеличиваетс пропорционально току и плотность тока в дуге, что, в свою очередь, приводит к прожогу изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической супщости и достигаемому результату вл етс способ дуговой сварки плав щимс электродом, при котором регулирование сварочного тока, производительности процесса и размеров шва осуществл ют путем изменени диаметра плав щегос электрода и напр жени дуги (2).

Возможность управлени сварочным током, производительностью процесса и разм арами швов без изменени скорости , подачи злЁктродй обеспечивает более рациональный расход сварочных материалов и электроэнергии и обеспечивает получение швов с удовлет- ворительньми размерами и формой валика в широком диапазоне толщин соединений без скоса кромок и зазора в стыке. Это обусловлено значительно меньшим вли нием диаметра электрода на производительность его плавлени , чем скорости подачи при . переходе с одного значени тока на другое. При этом также не сложно определение глубины проплавлени основного металла, завис щей от диаметра электрода (каждому диаметру электрода при Неизменной скорости его подачи соответствуют определенные значени сварочного тока и глубины проплавлени основного металла).

ч-

К недостаткам способа следует отнести весьма сложный переход от одного значени сварочного тока к другому, например, при переходе на сваку металла другой толщины, и в процесс сварки невозможно оперативное управление сварочным током, производительностью процесса и размерами шва так как это св зано с необходимость перезар дки сварочного оборудовани проволокой другого диаметрй.

5

0

5

0

5

45

50

55

Способ непригоден дл сварки соединений с переменными размерами разделки кромок из-за резкого изменени площади поперечного сечени электрода при переходе на другой ближайпмй диаметр и из-за технической сложности самого перехода.

Снижаетс производительность процесса и резко ухудшаетс качество сварки при скорости свыше 60 м/ч с использованием в качестве плав щегос электрода проволоки диаметром до 5 мм.

Недостатками способа вл ютс также высока материалоемкость и энергоемкость , а также громоздкость оборудовани при использовании плав щихс электродов диаметром более 6 мм, что ограничивает область применени известного способа.

Целью изобретени вл етс повышение производительности и качества сварки, а также упрощение оборудовани .

Поставленна цель достигаетс за счет ведени сварки с подачей дополнительных электродньк проволок, наход щихс под одним потенщ алом с основным плав щимс электродом, площадь поперечного сечени каждой из которых не превышает площади поперечного сечени основного плав щегос электрода, при этом регулирование сварочного тока, размеров и формы Щва осуществл ют изменением суммарной площади поперечного сечени дополнительных электродных проволок при неизменном напр жении дуги.

На фиг. 1 изображена схема осуществлени способа при сварке основным плав щимс электродом с подго- товленньми к сварке, но не участвующими в ней, дополнительными проволоками (подача их не включена); на фиг. 2 - схема осуществлени способа при сварке основным плав щимс электродом и дополнительными проволоками одновременно.

Способ осуществл етс следук1щим образом.

Перед включением процесса сварки на холостом ходу оборудовани подают через токоподвод щее устройство до выхода из мундштука несколько электродных проволок, одна из которых вл етс основным плав щимс электродом 1, а остальные - дополнител:ьными электродами 2.

Суммарное количество проволок и площадь их поперечного сечени определ ютс в зависимости от максимального значени сварочного тока, намечаемого дл использовани при сварке, и максимальной производительности процесса.

Далее включают оборудование и выполн ют сварку.

При переходе, например, на меньшую толщину свариваемого металла, отключают подачу соответствующего количества дополнительных проволок (одну или несколько) и тем самым снижа ют до необходимого значени величину сварочного тока, так как площадь поперечного сечени электрода при этом уменьшаетс .

Так как при сборке деталей под сварку зачастую имеет место отклонение размеров разделки кромок, значительно превьпнающее допустимые предел то перед началом сварки оценивают эт отклонени , а при возбуладении дуги - подают либо один основной плав щийс электрод (если в начале стыка соединение собрано нормально, в пределах допустимых отклонений размеров разделки ) , либо основной плав щийс электрод и одну или несколько дополнительных проволок (если в начале стыка соединение собрано с недопустимыми отклонени ми размеров разделки кромок, требующими увеличени количества расплавл емого электродного металла).

Количество подаваемых дополнительных проволок и суммарную площадь их поперечного сечени до сварки устанавливают исход из необходимого количества электродного металла дл заполнени шва в районе стыка с наибольшими отклонени ми разделки кромок. При этом дл обеспечени плавности введени дополнительного присадочного металла в шов, исключени резких бросков сварочного тока и нарушени устойчивости процесса площадь поперечного сечени каждой дополнительной проволоки должна быть минимально возможной и не превьш1аю- щей площади поперечного сечени основного плав щегос электрода.

Дл лучшего зажигани дуги сварку начинают с касани поверхности издели торцом одной из проволок, предпочтительно наименьшего поперечного сечени .

10

20

25

15

, 4598496

Заканчивают сварку выключением подачи всех проволок одновременно либо , если требуетс в конце шва заделка кратера, последовательным выключением подачи отдельных проволок или группы проволок.

При сварке по предлагаемому способу возможно управление производительностью процесса, размерами щва и качеством сварных соединений за счет управлени суммарной площадью поперечного сечени электрода, его формой и химическим составом дополнительных проволок.

Преобладающим расположением дополнительных электродных проволок по отношению к основному плав щемус электроду вл етс симметричное относи-- тельно -ОСИ сварки. Подача проволоки может выполн тьс механизмами с общим и раздельными приводами. Форма поперечного сечени проволок как основной, так и дополнительных может быть круглой или пр моугольной, при этом участвовать одновременно в процессе сварки могут проволоки различных форм поперечных сечений }i конструкции . Способ испытан при дуговой автоматической сварке сталей под флюсом и в среде газов

Пример 1. Сваривают под флюсом АН-348 двухсторонние стыковые соединени из низколегированной стали толщиной 16,12,8 и 4 мм с раздел- кой без скоса кромок и без зазора в стыке.

Режимы сварки соединений приведены в таблице.

После сварки указанных соединений с одной стороны издели кантуют и на : тех же режимах выполн ют сварку соединений с обратной стороны.

В результате стыковые соединени всего диапазона толщин, от 16 до 4мм, сварены швами высокого качества без внешних и внутренних дефектов. Коэффициент формы валика (отношение щири- ны шва к высоте его усилени ) на всех швах более 7, что свидетельствует о благопри тной форме, а мала площадь поперечного сечени наплавленных валиков - о рациональном расходе электродного металла и электроэнергии .

П р и м е р 2. Сваривают стыковое соединение из малоуглеродистой стали толщиной 14 мм, с У-образной разделкой кромок с обратньм формированием

30

35

40

45

50

55

шва на флюсомедной подкладке. Длина стыка 1000 мм,

Соединение собрано под сварку так что площадь поперечного сечени делки увеличиваетс от начала к концу на 30%

Дл сварки данного соединени начинают зажигание дуги касанием издели одной из дополнительных проволок (дл облегчени зажигани дуги ) , затем включают подачу основного плав щегос электрода и перемещение дуги по стыку. каждые 250 мм длины соединени включаетс подача дополнительных проволок (по одной) так, что на последнем участке сое- динени- в сварке участвуют все четыре проволоки (основной плав щийс электрод и три дополнительные проволоки ) .

Режим сварки: сварочный ток основного плав щегос электрода 900 А; сварочный ток основного электродам одна дополнительна проволока 1000 А; сварочный ток основного электрода + две дополнительные проволоки 1100 А; сварочный ток основного электрода + три дополнительные проволоки 1200 А; напр жение дуги 40 В; скорость сварки 25 м/ч.

В результате шов получаетс равномерно заполненным по всей длине с требуемым по форме и размерам усил-ением без наружных и внутренних дефектов .

В качестве источников сварочного тока в приведенных примерах исполь- зо-валнсь два серийных сварочных вы- пр|В1«1тел типа ВДУ-1601, соединенных параллельно.

Нрнменение способа позволит повысить производительность и качество сварки, а также значительно упростить сварочное оборудование, рассчитанное на сварку с применением повышенных сва1Ю1 них токов электродами повьш1енноге п«пареч«ого сечени .

Способ также предусматривает возможность управлени размерами шва в«ез изменени площади поперечного электрода и электрических паpeMei eB Я| оц«сса сварки (за счет расшшоже1в1 дополнительных проволок относительно основного электрода и оси сварки).

Способ позвол ет упростить регуЛ1«рова1ме сварочного тока, производительности процесса и размеров шва в процессе сварки, что удобно при сварке соединений с переменными размерами разделки кромок и с переменной

толщиной стенки.

Кроме того, способ сварки позвол ет легко заделывать кратер в конце сварки путем последовательного выключени подачи проволок, составл toasax электрод. I

иг.1

Claims

СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ,, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварки, а также упрощения оборудования, в зону сварки подают дополнительные электродные проволоки, находящиеся под одним потенциалом с основным плавящимся электродов, площадь поперечного сечения каждой из которых не превышает площади поперечного сечения основного плавящегося электрода, при этом регулирование сварочного тока, размеров и форма шва осуществляют изменением суммарной площади поперечного сечения дополнительных электродных проволок при неизменном напряжении дуги.