RU1815058C - Устройство дл сварки магнитоуправл емой дугой - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : в устройстве дл  сварки магнитоуправл емой дугой контур , создающий управл ющее магнитное поле, выполнен в виде двух витков пр моугольной формы, расположенных в одной плоскости симметрично относительно электрода , или в виде пр моугольной формы, или в виде спирали Архимеда из витков пр моугольной формы, или в виде нескольких одинаковых пр моугольных витков, расположенных симметрично относительно плоскости , проход щей через ось электрода и сварного шва. 6 ил.у табл.

Description

Изобретение относитс  к электродуговой сварке (наплавки) плав щимс  электродом, в частности, к устройствам дл  магнитного управлени  сварочной дугой.

Целью изобретени   вл етс  разработка простого по конструкции устройства дл  сварки магнитоуправл емой дугой, обеспечивающего повышение качества сварного соединени .

Устройство дл  сварки магнитоуправл емой дугой изображено на фиг, 1-5.

На фиг. 1 изображено устройство, у которого токоподвод щий контур выполнен в виде незамкнутого пр моугольного витка.

Устройство имеет два вертикальных участка 1,3 равной длины, параллельных оси электрода 5, горизонтальные участки 2, 4 приблизительно равной длины (участок 4

несколько короче, чем участок 2). которые соединены с вертикальными участками 1, 3 под углом 90°. Все элементы устройства расположены в Одной плоскости с электродом 5. Во всех элементах протекает ток сварки.

Все элементы устройства жестко соединены в углах. Они изготовлены из меди или из медного сплава (алюмини , или его сплавов ) в форме прутка или шины пр моугольного сечени . Площадь поперечного сечени  проводника, из которого изготовлено устройство , должна обеспечивать протекание длительного сварочного тока без существенного нагрева устройства (дл  меди расчет выполн ть , исход  из допустимой плотности тока 4-5 А/мм2).

Устройство жестко крепитс  к скольз щему токоподводу 8 (при сварке плав щимс  электродом), в котором имеетс  отверстие 10,

00 СП

8

00

предусмотренное дл  подсоединени  кабел  от источника питани .

Устройство работает следующим образом .

Конец элемента 1 с помощью болта соедин ют с токоподводом 8 сварочного автомата с отверстием 10. Полюс сварочного выпр мител  9 соединен с концом элемента 4 устройства с помощью болта в точке 11. В результате сварочный ток протекает во всех элементах (участках) устройства. Электрическа  цепь замыкаетс  через электрод 5 и дугу 7 на изделие 6, а также элементы 1, 2, 3, 4 устройства.

Отклонение оси дуги относительно оси электрода зависит от рассто ни  с его элемента 1 до оси электрода и рассто ни  d от поверхности свариваемого (направл емого ) издели  до элемента 2, При уменьшении этих рассто ний отклонение оси дуги от оси электрода увеличиваетс . Это отклонение увеличиваетс  с увеличением размеров а и Ь устройства. РазмерЫ а и Ь должны назначатьс  в пределах 50-100 мм. Расчетным и экспериментальным путем установлено , что при изменении в указанных пределах размеров а и Ь устройства индукци  магнитного пол  в зоне дуги максимальна . При дальнейшем увеличении этих размеров индукци  магнитного пол  в этой зоне увеличиваетс  незначительно.

Рассто ни  с и d должны устанавливатьс , исход 1 из технологических возможностей . Рассто ние с от оси электрода 5 до элемента 1 устройство должно быть таким , чтобы элемент 1 не перегревалс  чрезмерно излучением дуги (если сварка выполн етс  в защитных газах). Рассто ние d от элемента 2 устройства до издели  6 должно быть таким, чтобы обеспечивать образование усилени  шва (валика) и шлака (расплавленного флюса), если сварка выполн етс  под слоем флюса. Необходимо предусмотреть , чтобы при сварке не произошло короткое замыкание элемента 2 устройствам на изделие 6 через образовавшийс  при сварке шов (усиление шва). Экспериментально установлено, что при сварке в защитных газах и под флюсом рассто ние с можно назначать в пределах 10 ... 40 мм, а рассто ние- d - в пределах 10 ... 30 мм. Желательно выбирать минимальные из указанных значений рассто ни  с и d, чтобы величина индукции магнитного пол , созданного элементами 1 и 2 в зоне дуги, была максимальной.

На фиг. 2-5 изображены токоподвод - щие устройства, позвол ющие при прочих равных услови х, получить более эффективное воздействие на качество сварного соединени , чем устройство, приведенное на фиг, 1.

Возможно размещение в одной плоскости двух пр моугольных незамкнутых витков

токоподвода симметрично относительно оси электрода (см, фиг. 2), В этом.случае, при равных других услови х, электромагнитна  сила, воздействующа  на сварочную дугу, увеличиваетс  в два раза, чем в случае

использовани  устройства, приведенного на фиг. 1.

В таком устройстве участок провода 1, 2, соедин ющий участки 4 и 4, отгибаетс  из плоскости (он изолирован от электрода 5

5 и скольз щего токоподвода 8),

Поскольку элементы 3 и 4 практически не вли ют на индукцию магнитного пол  в зоне дуги, то вместо этих участков можно применить 1 пр молинейный участок, то

0 есть незамкнутый виток устройства может иметь форму треугольника (либ о близкую к ней форму (см. фиг. 3). Элемент 3 такого устройства необ зательно должен быть пр молинейным . Он может быть формы дуги

5 (линии 3 , 3 на фиг. 3).

Магнитное поле в зоне дуги может быть усилено примерно в 2, 3 и т.д. раза (при прочих равных услови х), если виток токоподвода выполнить из двух, трех и т.д. вит0 ков, расположенных в одной плоскости (изготовленных по аналогии со спиралью Архимеда (см. фиг. 4). Элементы устройства (1,1,2,2 и т.д.) должны быть изолированы между собой (воздушный зазор, либо изоли5 рующие прокладки толщиной 1-2 мм). В такой конструкции устройства возможно примен тьрамку по форме, близкую к треугольной (приведенной на фиг. 3).

В варианте конструкции устройства

0 (приведенном на фиг. 5) токоподвод состоит из двух, трех и т.д. одинаковых витков, располагаемых симметрично относительно плоскости, проход щей через электрод и ось шва, (на фиг, 5 показано 2 витка, оси

5 которых отсто т от указанной плоскости на рассто ние 1/2, где I - рассто ние между ос ми витков). Между поверхност ми элементов 1 и 1 , 2 и 2 (и т.д.) должны быть одинаковые рассто ние (зазоры) не менее

0 1-2 мм дл  предотвращени  электрического контакта между ними.

В таком устройстве возможно применение витков, имеющих форму, приведенную . на фиг. 3.

5 Возможны варианты, когда в каждой плоскости токоподвод (приведено на фиг. 5). выполн етс  из двух, трех и т.д. витков пр моугольной формы, как это приведено на фиг. 4, либо треугольной (или близкой к ней) форме, как это приведено на фиг. 3.

Примеры, Выполн ли наплавку по прототипу с использованием за вленного технического решени .

Наплавку осуществл ли электродной проволокой из стали Св-08А (ГОСТ 2246- 70) диаметром 4 мм под флюсом АН-348А (ГОСТ 908-75) на пластину из стали ВМСтЗсп (ГОСТ 380-75) толщиной 30 мм, при обратной пол рности процесса от вы- пр мител  ВДУ-1201 автоматом типа АДС-1002.

Режим сварки: сварочный ток 1Св.1500- -1600 А, напр жение дуги ид 35-36 В, скорость сварки м/ч..

Устройство выполн л из медной полосы сечением 5 х 25 мм в виде пр моугольного витка. Размеры устройства: мм, мм. Размеры с и d соответствовали приведенным в таблице.

О качестве шва (сварного соединени ) судили по глубине подреза - Нп (см. фиг. 6). Такой критерий оценки качества шва общеприн т дл  форсированных режимов сварки . Оптимальным  вл етс  вариант сварки, когда величина параметра . Данные испытаний устройства приведены в таблице (как среднеарифметическое из трех вали.- ков, выполненных по каждому варианту сварки)..

Данные (таблица) показывают, что качество шва зависит от параметров с и d

(см. фиг. 1) и конструкции устройства. При прочих равных услови х за вленное устройство обеспечивает более высокие значени  параметра качества шва (меньше величина Нп), чем устройство по прототипу. Следовательно, использование предлагаемого устройства магнитного управлени  дугой позвол ет упростить конструкцию и устранить дефекты шва (типа подрезов) при форсированных режимах сварки, повысить качество сварного соединени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  сварки магнитоуправл - емой дугой, содержащее электрод, соединенный с токоподвод щим контуром, выполненным незамкнутым, многоугольной формы, с различным расположением элементов корпуса относительно электрода, о т- личающеес  тем. что, с целью повышени  качества сварного соединени , токо- подвод щий контур выполнен в виде двух витков, пр моугольной формы, расположенных в одной плоскости симметрично относительно оси электрода, или в виде витка треугольной формы, или в виде спирали Архимеда , из витков пр моугольной формы, или в виде нескольких одинаковых пр моугольных ВИТКОЁ, расположенных симметрично относительно плоскости, проход щей через ось электрода и ось сварнЪго шва.

   Результаты испытани  устройства

   r W/W/HW//A.

   УЛ

   0М

   {:

   /

   .-/4

   7/

   У /

   гг ф

   х

   V

   /

   -н

   e-f

   1гпф

   8903181

   pu&b

   фи.Б