RU2332285C2 - Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone - Google Patents

Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone Download PDF

Info

Publication number
RU2332285C2
RU2332285C2 RU2006112491/02A RU2006112491A RU2332285C2 RU 2332285 C2 RU2332285 C2 RU 2332285C2 RU 2006112491/02 A RU2006112491/02 A RU 2006112491/02A RU 2006112491 A RU2006112491 A RU 2006112491A RU 2332285 C2 RU2332285 C2 RU 2332285C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
gas
zone
electrode
layer
Prior art date
Application number
RU2006112491/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006112491A (en
Inventor
Виктор Сергеевич Панус (RU)
Виктор Сергеевич Панус
нин Дмитрий Владимирович Брус (RU)
Дмитрий Владимирович Брусянин
Василий Иванович Фролов (RU)
Василий Иванович Фролов
Original Assignee
Виктор Сергеевич Панус
Дмитрий Владимирович Брусянин
Василий Иванович Фролов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Сергеевич Панус, Дмитрий Владимирович Брусянин, Василий Иванович Фролов filed Critical Виктор Сергеевич Панус
Priority to RU2006112491/02A priority Critical patent/RU2332285C2/en
Publication of RU2006112491A publication Critical patent/RU2006112491A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2332285C2 publication Critical patent/RU2332285C2/en

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention pertains to welding of metals, particularly to methods of welding in a protective gas. A protective gas is supplied to the welding zone, and a pulse current is applied to the electrode. Simultaneously, a stream of auxiliary gas is directed to the contact zone of the electrode with the surface of the object. The auxiliary gas is supplied through a burner tip at 5 MPa pressure, in the form of an impact jet. Labour intensiveness of the process is reduced due to removal of the dielectric contamination layer from the surface of the object directly during the welding process.
EFFECT: reduced labour intensity of the welding process.
1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области сварки металлов, в частности к способам сварки в защитном газе.The invention relates to the field of metal welding, in particular to methods of welding in protective gas.

Известно, что сварку в защитном газе широко применяют для восстановления неисправных деталей двигателя, трансмиссии, ходовой части автомобильной техники, изготовленных из тонколистовой стали, чугуна, цветных металлов и сплавов [1]. Однако поверхности свариваемых деталей часто покрыты слоем различных загрязнении: старыми лакокрасочными покрытиями, остатками топливосмазочных материалов, продуктами коррозии, асфальтобитумными отложениями, нагаром. По своим физическим свойствам эти загрязнения являются диэлектриками, препятствующими возбуждению сварочной дуги и ведению сварочного процесса. Основным недостатком процесса сварки в защитном газе является то, что детали в месте сварки необходимо тщательно очищать от слоя загрязнений для обеспечения надежного контакта сварочного электрода с деталью. Операция по отчистке свариваемых поверхностей от загрязнений является сложной и трудоемкой, требующей больших затрат времени и применения специального оборудования [2]. Известен способ очистки поверхности изделий, принимаемый за прототип, однако, он может быть применен как подготовительная операция перед сваркой, окраской и т.п. и требует затрат времени, использования дополнительного энергоемкого оборудования и специальных средств [3].It is known that welding in shielding gas is widely used to restore faulty engine parts, transmissions, and chassis of automotive vehicles made of sheet steel, cast iron, non-ferrous metals, and alloys [1]. However, the surfaces of the parts to be welded are often covered with a layer of various contaminants: old coatings, residues of fuel and lubricants, corrosion products, bitumen deposits, soot. By their physical properties, these contaminants are dielectrics that prevent the excitation of the welding arc and the conduct of the welding process. The main disadvantage of the process of welding in shielding gas is that the parts at the welding site must be thoroughly cleaned of the layer of contaminants to ensure reliable contact of the welding electrode with the part. The operation to clean the welded surfaces from contamination is complex and time-consuming, requiring a lot of time and the use of special equipment [2]. A known method of cleaning the surface of products, taken as a prototype, however, it can be used as a preparatory operation before welding, painting, etc. and requires time, the use of additional energy-intensive equipment and special tools [3].

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса сварки в защитном газе.An object of the invention is to reduce the complexity of the process of welding in shielding gas.

Техническая задача решена за счет того, что одновременно с подачей импульса тока на электрод и защитного газа к зоне сварки в локальную зону контакта электрода с поверхностью детали через наконечник горелки направляют поток вспомогательного газа под давлением 5 МПа в виде ударных струй.The technical problem is solved due to the fact that simultaneously with the supply of a current pulse to the electrode and the shielding gas to the welding zone in the local zone of contact of the electrode with the surface of the part, the auxiliary gas flow under pressure of 5 MPa in the form of shock jets is directed through the tip of the burner.

На чертеже представлен процесс термического разрушения и удаления слоя загрязнений из зоны сварки кинетической энергией струи вспомогательного газа, где обозначены: поз.1 - сопло горелки, поз.2 - электрод, поз.3 - слой загрязнений, поз.4 - деталь, поз.5 - микровыступы, поз.6 - каналы прохождения электрического тока, поз.7 - термически разрушенный слой загрязнений, поз.8 - защитный газ, поз.9 - вспомогательный газ, поз.10 - наконечник горелки.The drawing shows the process of thermal destruction and removal of the contaminant layer from the welding zone with kinetic energy of the auxiliary gas stream, where it is indicated: pos. 1 - burner nozzle, pos. 2 - electrode, pos. 3 - contamination layer, pos. 4 - detail, pos. 5 - microprotrusions, pos.6 - channels for the passage of electric current, pos.7 - thermally destroyed pollution layer, pos.8 - shielding gas, pos.9 - auxiliary gas, pos.10 - burner tip.

Способ сварки в защитном газе с газодинамическим удалением слоя загрязнений из зоны сварки осуществляется следующим образом. В начальный период процесса сварки на электрод 2 в момент касания слоя загрязнений 3 подается импульс тока большой мощности с максимальными параметрами: сила тока 800-900 А, напряжение 60-80 В, длительность импульса tи=1,5 мс, необходимый для образования каналов прохождения электрического тока 6 (пробоя диэлектрика) между электродом 2 и деталью 4 через микровыступы 5. (фиг.1а). При тепловом пробое диэлектрика прохождение тока сопровождается выделением «джоулева тепла», вследствие чего слой загрязнений термически разрушается (фиг.1б). Для удаления термически разрушенного слоя загрязнений 7 в локальную зону контакта сварочного электрода 2 с поверхностью детали 4 через наконечник горелки 10, под высоким давлением (≈5 МПа), вводится поток вспомогательного газа 9, представляющий собой одновременно подаваемые ударные струи, которые посредством кинетической энергии газодинамического напора удаляют из зоны сварки продукты термически разрушенного слоя загрязнений (фиг.1в, 1г).The method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of the layer of contaminants from the welding zone is as follows. In the initial period of the welding process, electrode 2 at the moment the contamination layer 3 is touched is supplied with a high current pulse with maximum parameters: current strength 800–900 A, voltage 60–80 V, pulse duration t u = 1.5 ms, necessary for channel formation the passage of electric current 6 (breakdown of the dielectric) between the electrode 2 and part 4 through the microprotrusions 5. (figa). During thermal breakdown of the dielectric, the passage of current is accompanied by the release of "Joule heat", as a result of which the pollution layer is thermally destroyed (Fig. 1b). To remove the thermally destroyed layer of contaminants 7 in the local contact zone of the welding electrode 2 with the surface of the part 4 through the tip of the torch 10, at high pressure (≈5 MPa), an auxiliary gas stream 9 is introduced, which is simultaneously supplied shock jets, which, through the kinetic energy of the gas-dynamic pressure remove products of the thermally destroyed layer of contaminants from the welding zone (figv, 1d).

С началом стабильного процесса сварки (фиг.1д) сила тока и напряжения автоматически снижаются до рабочего режима, однако тепла, выделяемого сварочной дугой, и теплопроводности свариваемого металла достаточно для дальнейшего термического разрушения слоя загрязнений в зоне сварки. Удаление термически разрушенного слоя при этом происходит струями вспомогательного газа по схеме, описанной выше (фиг.1в, 1г), и дополнительно газодинамическим напором сварочной дуги.With the beginning of a stable welding process (Fig. 1d), the current and voltage automatically decrease to the operating mode, however, the heat generated by the welding arc and the thermal conductivity of the metal being welded are sufficient for further thermal destruction of the pollution layer in the welding zone. In this case, the removal of the thermally destroyed layer occurs by jets of auxiliary gas according to the scheme described above (Fig. 1c, 1d), and additionally by the gas-dynamic pressure of the welding arc.

Пример 1. Восстановление деталей с неподготовленными поверхностями проводили сваркой, с использованием многофункционального сварочного комплекса, обеспечивающего сварку деталей, изготовленных из чугуна, алюминиевых сплавов, конструкционных и легированных сталей, на режимах ММА, MIG/MAG, TIG. Импульсно-дуговой сваркой восстанавливали блоки цилиндров двигателя КамА3-740 (материал - чугун марки СЧ-21), имеющие трещины на боковых поверхностях. Заварку проводили без очистки свариваемых поверхностей от старой краски и слоя загрязнений. В качестве присадочного материала использовали проволоку Св-08Г2С диаметром 1,6 мм; скорость сварки 38 м/ч, защитный газ - СО2 (расход 8-9 л/мин), вспомогательный газ - CO2 (давление подачи в зону сварочной ванны 5 МПа), сила сварочного тока 80-100 А, напряжение дуги 18 В, сила тока в импульсе 600-700 А, длительность импульса 2,0 мс, частота импульсов 50 имп/с, угол наклона сварочной горелки 70-80°.Example 1. The restoration of parts with unprepared surfaces was carried out by welding, using a multifunctional welding complex that provides welding of parts made of cast iron, aluminum alloys, structural and alloy steels, in the MMA, MIG / MAG, TIG modes. By pulsed-arc welding, the KamA3-740 engine cylinder blocks (material - SCh-21 grade cast iron) were restored, having cracks on the side surfaces. Welding was carried out without cleaning the welded surfaces from old paint and a layer of contaminants. As filler material used wire Sv-08G2S with a diameter of 1.6 mm; welding speed 38 m / h, shielding gas — СО 2 (flow rate 8–9 l / min), auxiliary gas — CO 2 (supply pressure to the weld pool zone 5 MPa), welding current strength 80–100 A, arc voltage 18 V , current strength per pulse 600-700 A, pulse duration 2.0 ms, pulse frequency 50 imp / s, angle of inclination of the welding torch 70-80 °.

Пример 2. Проводили заварку трещин, пробоин, разрывов на кабинах, металлических кузовах, рамах автомобилей и корпусах гусеничных машин. Поверхности перечисленных деталей были покрыты слоем старой краски и твердыми частицами загрязнений (асфальтобитумные вещества), суммарная толщина слоя загрязнений составляла 0,5-0,7 мм. Заварку трещин осуществляли при следующих режимах: амплитуда тока импульса 750 А, сила тока в паузе 160 А, напряжение дуги 23 В, частота импульсов 100 имп/с, длительность импульса 2,5 мс, скорость сварки 19 м/ч. Сварочная проволока Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, защитный газ - СО2 (давление подачи в зону сварочной ванны 5 МПа).Example 2. Splices of cracks, holes, gaps in cabs, metal bodies, car frames and tracked vehicle bodies were welded. The surfaces of the listed parts were covered with a layer of old paint and solid particles of impurities (asphalt-bitumen substances), the total thickness of the layer of impurities was 0.5-0.7 mm. Cracks were welded in the following modes: pulse current amplitude of 750 A, current strength in pause of 160 A, arc voltage of 23 V, pulse frequency of 100 pulses / s, pulse duration of 2.5 ms, and welding speed of 19 m / h. Welding wire Sv-08G2S with a diameter of 1.2 mm, shielding gas - СО 2 (feed pressure into the zone of the weld pool 5 MPa).

Таким образом, без трудоемкой предварительной операции - механической очистки свариваемых поверхностей от диэлектрического слоя - обеспечивается проведение процесса сварки.Thus, without the laborious preliminary operation — mechanical cleaning of the surfaces being welded from the dielectric layer — the welding process is ensured.

ММА - ручная сварка покрытым электродом,MMA - manual welding with a coated electrode,

MIG - сварка в среде инертного газа электродной проволокой,MIG - inert gas welding with electrode wire,

MAG - сварка в среде активного газа электродной проволокой,MAG - welding in an active gas medium with electrode wire,

TIG - дуговая сварка неплавящимся электродом в инертном газе.TIG - arc welding with non-consumable electrode in an inert gas.

ЛитератураLiterature

1. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. - М.: Машиностроение, 1989.1. Molodyk N.V., Zenkin A.S. Recovery of machine parts. Directory. - M.: Mechanical Engineering, 1989.

2. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос, 1981.2. Volovik E.L. Handbook for restoration of parts. - M .: Kolos, 1981.

3. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1421249 А1, Н05Н 1/00. «Способ очистки поверхности изделий», 30.10.1985, 5 л.3. Description of the invention to the copyright certificate SU 1421249 A1, H05H 1/00. "Method for cleaning the surface of products", 10/30/1985, 5 l.

Claims (1)

Способ сварки в защитном газе с газодинамическим удалением слоя загрязнений из зоны сварки, отличающийся тем, что одновременно с подачей импульса тока на электрод и защитного газа к зоне сварки в локальную зону контакта электрода с поверхностью детали через наконечник горелки направляют поток вспомогательного газа под давлением 5 МПа в виде ударных струй.A method of welding in shielding gas with gas-dynamic removal of a layer of contaminants from the welding zone, characterized in that simultaneously with the supply of a current pulse to the electrode and the protective gas to the welding zone, a flow of auxiliary gas is directed under a pressure of 5 MPa through the torch tip in the form of shock jets.
RU2006112491/02A 2006-04-05 2006-04-05 Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone RU2332285C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006112491/02A RU2332285C2 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006112491/02A RU2332285C2 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006112491A RU2006112491A (en) 2007-11-10
RU2332285C2 true RU2332285C2 (en) 2008-08-27

Family

ID=38957814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006112491/02A RU2332285C2 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2332285C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006112491A (en) 2007-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10086462B2 (en) Hardfacing with low carbon steel electrode
Verma et al. A short review on aluminium alloys and welding in structural applications
CN105127562B (en) Method for welding welded joint between stainless steel composite plate and austenitic stainless steel
JP5348957B2 (en) Apparatus and method for welding workpieces together
US20160325372A1 (en) Low heat input weld repair of cast iron
CN1939634A (en) TIG welding/brazing method with liquid bridge metal transfer
CN110560844A (en) Welding method of nickel-based material pipeline
CN101113508A (en) Method for metal parts surface defects restoring and antiseptic treatment
CN101532121B (en) Technology for processing metal surface by arc spray melting
Devakumaran et al. Variation of chemical composition of high strength low alloy steels with different groove sizes in multi-pass conventional and pulsed current gas metal arc weld depositions
RU2332285C2 (en) Method of welding in protective gas with gas-dynamic removal of contamination layer from welding zone
KR100241193B1 (en) Method of applying erosion resistant surfaces to steam turbine components
GB2553097A (en) Additive layer manufacturing
US6297466B1 (en) Method for repairing steel spray-formed tooling with TIG welding process
CN101439434B (en) High intensity alloyed steel traction pin and welding process of foundation
EP3338936B1 (en) Method of joining elements to components
CN110842383A (en) Method for preventing end face of aluminum alloy welding component from corrosion cracking
Shchitsyn et al. Plasma welding of aluminium alloys
JP3875204B2 (en) Method for removing weld deposit from aluminum or aluminum alloy material and arc welding apparatus
CN113732564B (en) Welding slag remover for pipeline girth welds and preparation method and application thereof
RU2136462C1 (en) Method of plasma facing of articles made of high- manganese steels
RU2424094C1 (en) Method gas contact flash welding of strips with feed of protective gas into welding zone and device to this end
JP5054295B2 (en) Method for removing contaminants present in weld seams and apparatus for carrying out said method
JP5099775B2 (en) AC plasma welding method
CN108907393B (en) Automobile galvanized steel sheet lap welding method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090406