RU2613247C2 - Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas - Google Patents

Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas Download PDF

Info

Publication number
RU2613247C2
RU2613247C2 RU2015128444A RU2015128444A RU2613247C2 RU 2613247 C2 RU2613247 C2 RU 2613247C2 RU 2015128444 A RU2015128444 A RU 2015128444A RU 2015128444 A RU2015128444 A RU 2015128444A RU 2613247 C2 RU2613247 C2 RU 2613247C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
arc
short
energy
electrode
Prior art date
Application number
RU2015128444A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015128444A (en
Inventor
Сергей Валентинович Федюкин
Original Assignee
Сергей Валентинович Федюкин
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 Сергей Валентинович Федюкин filed Critical Сергей Валентинович Федюкин
Priority to RU2015128444A priority Critical patent/RU2613247C2/en
Publication of RU2015128444A publication Critical patent/RU2015128444A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613247C2 publication Critical patent/RU2613247C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method comprises forming an electric arc between the welding electrode and the welding structure periodically short-circuited by drops of melted from the electrode. Each cycle consists of a welding arc short-circuit period, in which an electrode is fed with high-current pulse, and the arc period, in which the electrode is fed with a high current pulse, which is followed by a low current pulse. In each welding cycle embedded energy during short-circuit is determined and set of the embedded energy of EHD in the arcing period, proper condition of ≥ EHD.
EFFECT: improving of the quality of the weld formation.
3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к дуговой механизированной сварке корневых швов плавящимся электродом с раздельным управлением параметров в периоды горения дуги и короткого замыкания в среде инертных и защитных газов, и может использоваться для сварки с углубленным проплавлением конструкций или деталей встык без зазора или с разделкой их кромок в любых пространственных положениях, например, для сварки неповоротных стыков стальных труб при строительстве магистральных трубопроводов.The invention relates to the field of welding production, namely, to mechanized arc welding of root joints with a consumable electrode with separate control of parameters during periods of arc burning and short circuit in an inert and protective gas medium, and can be used for deep-fusion welding of structures or parts butt-to-face or with cutting their edges in any spatial positions, for example, for welding fixed joints of steel pipes in the construction of main pipelines.

Известны способы дуговой сварки с короткими замыканиями (КЗ), содержащие в каждом цикле период короткого замыкания (Ткз) с сильноточным импульсом и период горения дуги (Тгд), включающий этап сильноточного импульса и следующий после него этап малого тока, например, патенты:Known methods of arc welding with short circuits (short circuit), containing in each cycle a short circuit period (TKZ) with a high current pulse and a period of arc burning (Tgd), which includes a stage of a high current pulse and the next small current stage after it, for example, patents:

US №4546234, МПК В23К 9/09, публ. 08.10.1985 г.;US No. 4546234, IPC V23K 9/09, publ. 10/08/1985;

US №4866247, МПК В23К 9/09, публ. 12.09.1989 г.;US No. 4866247, IPC V23K 9/09, publ. 09/12/1989;

US №5001326, МПК В23К 9/10, публ. 19.03.1991 г.;US No. 5001326, IPC V23K 9/10, publ. 03/19/1991 g .;

US №6501049, МПК В23К 9/095, публ. 31.12.2002 г.;US No. 6501049, IPC V23K 9/095, publ. 12/31/2002;

US №6995338, МПК В23К 9/10, публ. 07.02.2006 г.;US No. 6995338, IPC V23K 9/10, publ. 02/07/2006;

US №8492678, МПК В23К 9/095, публ. 23.07.2013 г.;US No. 8492678, IPC V23K 9/095, publ. 07/23/2013;

РФ №2422255, МПК В23К 9/09, публ. 27.06.2011 г.RF №2422255, IPC V23K 9/09, publ. 06/27/2011

В указанных патентах форма тока для сварочного процесса соответствует фиг. 1, что обеспечивает решение различных проблем, связанных с разбрызгиванием, стабилизацией сварочного процесса и др. Однако они не затрагивают влияние каждого периода (Ткз и Тгд) на форму сварочной ванны и на глубину проплавления свариваемых деталей.In these patents, the current shape for the welding process corresponds to FIG. 1, which provides a solution to various problems associated with spraying, stabilization of the welding process, etc. However, they do not affect the influence of each period (TKZ and Tgd) on the shape of the weld pool and on the penetration depth of the welded parts.

Метод управляемого каплепереноса, например, патентованное название STT, применяемого в упомянутых патентах, широко используется при сварке различных конструкций с зазором с формированием обратного валика, например, при строительстве трубопроводов при сварке неповоротных стыков. Недостатком такого вида сварки при формировании корня шва является более низкие прочностные характеристики по сравнению с характеристиками корня шва сваренного встык.The method of controlled droplet transfer, for example, the patented name STT, used in the mentioned patents, is widely used in welding various structures with a gap with the formation of a back roll, for example, in the construction of pipelines when welding fixed joints. The disadvantage of this type of welding during the formation of the root of the seam is lower strength characteristics compared with the characteristics of the root of the welded butt.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ автоматической сварки плавящимся электродом (проволокой сплошного сечения) в углекислом газе методом STT с разделенными периодами горения дуги и короткого замыкания (см. «Операционная технологическая карта № ЛГСС-STT+M300-2532», ОАО «ЛГСС», с. 1-2, выпущенная в соответствии с Рекомендацией «Р Газпром 2-2.2-824-2014 «Автоматическая орбитальная сварка магистральных трубопроводов по узкому зазору»).Closest to the proposed invention is a method of automatic welding with a consumable electrode (solid wire) in carbon dioxide using the STT method with separated periods of arc burning and short circuit (see "Operational flow sheet No. LGSS-STT + M300-2532", OJSC "LGSS" , pp. 1-2, issued in accordance with Recommendation "R Gazprom 2-2.2-8-824-2014" Automatic orbital welding of pipelines in a narrow gap ").

Способ обеспечивает получение корневого слоя шва при сварке неповоротных стыков стальных труб с разделкой кромок труб и притуплением до 1,75 мм и может быть реализован сварочными аппаратами различных фирм, например, Lincoln (США) модель Power Wave 455.The method provides a root layer of the weld when welding fixed joints of steel pipes with cutting pipe edges and blunting up to 1.75 mm and can be implemented by welding machines of various companies, for example, Lincoln (USA) Power Wave 455 model.

Недостаток известного способа заключается в большом количестве брака (до 30%) при выполнении сварочных работ на трубах встык в связи с трудностью поддержания в сварочной ванне требуемой текучести или точности температурного режима, связанного с преобразованием высокотемпературной энергии дуги в более низкую температуру плавления ванны.The disadvantage of this method is the large number of rejects (up to 30%) when welding on butt pipes due to the difficulty of maintaining the required fluidity or accuracy of the temperature regime in the weld pool associated with the conversion of high-temperature arc energy to a lower melting temperature of the bath.

Задача заявляемого изобретения - уменьшение брака при сварке путем увеличения глубины проплавления, улучшения регулирования сварочным процессом, снижения требования к стабильности параметров сварки.The objective of the invention is the reduction of rejects during welding by increasing the penetration depth, improving the regulation of the welding process, reducing the requirements for stability of welding parameters.

Технический результат изобретения заключается в оперативном качественном формировании сварного корневого шва в любых пространственных положениях за счет снижения требований к стабильности горения дуги и улучшения регулирования тепловложения.The technical result of the invention lies in the prompt qualitative formation of a welded root seam in any spatial positions by reducing the requirements for stability of arc burning and improving regulation of heat input.

Технический результат достигается тем, что в способе сварки короткой дугой, включающем формирование периодически изменяемой электрической дуги между сварочным электродом и свариваемой конструкцией, периодически замыкаемой накоротко посредством расплавленной капли со сварочного электрода, с образованием по меньшей мере одной последовательности сварочных циклов, состоящих из периода короткого замыкания упомянутой дуги, при котором на сварочный электрод подают сильноточный импульс, и периода горения дуги, при котором на сварочный электрод подают сильноточный импульс и следующий за ним слаботочный импульс, в каждом сварочном цикле в период короткого замыкания определяют вложенную энергию Экз, а в период горения дуги устанавливают вложенную энергию Эгд, соответствующую Экз≥Эгд.The technical result is achieved by the fact that in the short arc welding method, comprising the formation of a periodically variable electric arc between the welding electrode and the structure to be welded, periodically short-circuited by means of a molten drop from the welding electrode, with the formation of at least one sequence of welding cycles consisting of a short circuit period said arc, in which a high-current pulse is supplied to the welding electrode, and an arc burning period, in which the welding electric ktrod fed high current pulse followed by a low current pulse in every welding cycle between short circuit energy determined nested copies, and the combustion period is set arc nested EHD energy corresponding Ekz≥Egd.

Целесообразно иметь диаметр сварочного электрода не менее 1,1 мм.It is advisable to have a diameter of the welding electrode of at least 1.1 mm

В каждом сварочном цикле вложенную энергию в период короткого замыкания предпочтительно регулировать изменением величины начального тока короткого замыкания.In each welding cycle, the input energy during the short circuit period is preferably controlled by changing the magnitude of the initial short circuit current.

Сущность изобретения в более высокой точности стабилизации температуры сварочной ванны, упрощении регулирования температурой ванны за счет прямого преобразования электрической энергии тока в тепловую в период короткого замыкания и за счет раздельного управляемого воздействия энергии дуги на сварочную ванну. Смещение энергобаланса между периодами сварочного цикла в сторону КЗ позволяет создать более оперативный качественный управляемый процесс сварки, который менее критичен к отклонению параметров, особенно в части механических перемещений сварочной головки.The essence of the invention is in higher accuracy of stabilizing the temperature of the weld pool, simplifying the regulation of the temperature of the bath due to the direct conversion of electric current energy into thermal energy during a short circuit and due to the separate controlled action of arc energy on the weld pool. The shift of the energy balance between the periods of the welding cycle towards the short circuit allows you to create a more efficient high-quality controlled welding process, which is less critical to the deviation of the parameters, especially in terms of mechanical movements of the welding head.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна". Сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the claimed, and therefore, the proposed solution meets the criterion of "novelty." The invention does not follow explicitly from the known solutions, therefore, the proposed invention meets the criterion of "inventive step".

Изобретение поясняется изображениями на фиг. 1-10.The invention is illustrated by the images in FIG. 1-10.

Фиг. 1 изображает форму тока сварочного процесса STT с разделенными периодами горения дуги и короткого замыкания.FIG. 1 shows the current shape of the STT welding process with separated periods of arc burning and short circuit.

Фиг. 2 изображает формы сварочных ванн от тока КЗ и дугового столба при одинаковом вложении энергий.FIG. 2 depicts the shapes of weld pools from a short-circuit current and an arc column with the same energy input.

Фиг. 3 показывает соотношение энергий КЗ и ГД в обычном режиме сварки с раздельным управлением периодами КЗ и ГД.FIG. 3 shows the ratio of the short-circuit and high-energy energies in the normal welding mode with separate control of the short-circuit and high-pressure periods.

Фиг. 4 показывает энергетическое соотношение периодов КЗ и ГД при высокой энергии дуги при среднем токе сварки 120 А.FIG. 4 shows the energy ratio of short-circuit and high-pressure periods at high arc energy at an average welding current of 120 A.

Фиг. 5 показывает энергетическое соотношение периодов КЗ и ГД при низкой энергии дуги при среднем токе сварки 120 А.FIG. 5 shows the energy ratio of the short-circuit and high-pressure periods at a low arc energy at an average welding current of 120 A.

Фиг. 6 показывает энергетическое соотношение периодов КЗ и ГД для плавящегося электрода (сварочной проволоки) диаметром 1,6 мм.FIG. 6 shows the energy ratio of the short-circuit and high-pressure periods for a consumable electrode (welding wire) with a diameter of 1.6 mm.

Фиг. 7 поясняет подготовку под сварку с разделкой кромок свариваемых деталей.FIG. 7 explains the preparation for welding with cutting edges of the welded parts.

Фиг. 8 показывает форму импульса КЗ с начальным регулируемым током.FIG. 8 shows a short-circuit pulse shape with an initial controlled current.

На фиг. 9 представлен обратный валик при сварке без зазора при оптимизации соотношений энергий в периодах КЗ и ГД.In FIG. Figure 9 shows the reverse roller when welding without a gap when optimizing the energy ratios in the periods of short-circuit and high pressure.

На Фиг. 10 показан сварочный шов со стороны сварочного электрода в разделке деталей, свариваемых без зазора (сварочный шов с внешней стороны разделки).In FIG. 10 shows the welding seam from the side of the welding electrode in cutting parts that are welded without a gap (welding seam from the outside of the groove).

Предлагаемый процесс сварки короткой дугой с короткими замыканиями включает формирование электрической дуги 1 между плавящимся сварочным электродом 2 (сварочной проволокой) и свариваемой конструкцией 3, периодически замыкаемой накоротко посредством расплавленной капли 4 со сварочного электрода 2, с образованием последовательности сварочных циклов/Формы сварочных ванн 5 в зависимости от тока короткого замыкания (КЗ) и электрической дуги (дугового столба) при одинаковом вложении энергии показаны на фиг. 2. Каждый сварочный цикл состоит из периода (Ткз) короткого замыкания упомянутой дуги, при котором на сварочный электрод 2 подают сильноточный импульс, и периода горения дуги (Тгд), при котором на сварочный электрод 2 подают сильноточный импульс и следующий за ним слаботочный импульс (фиг. 1). Создают по меньшей мере одну последовательность сварочных циклов, в которой в каждом цикле автоматически (микропроцессором) в период короткого замыкания производят вычисление вложенной энергии короткого замыкания (Экз) и в период горения дуги устанавливают вложенную энергию дуги (Эгд), соответствующую условию Экз≥Эгд.The proposed short-arc welding process with short circuits involves the formation of an electric arc 1 between the consumable welding electrode 2 (welding wire) and the welded structure 3, periodically short-circuited by means of a molten drop 4 from the welding electrode 2, with the formation of the sequence of welding cycles / Weld form 5 in the dependences of the short circuit current (SC) and the electric arc (arc column) for the same energy input are shown in FIG. 2. Each welding cycle consists of a short circuit period (TK3) of the aforementioned arc, in which a high current pulse is supplied to the welding electrode 2, and an arc burning period (Tgd), in which a high current pulse and a low current pulse follow it ( Fig. 1). At least one sequence of welding cycles is created, in which, in each cycle, during the short circuit period, the input short circuit energy (Ex) is calculated and the enclosed arc energy (Egd) is set during the arc burning period corresponding to the Ex з Egd condition.

Для увеличения Экз диаметр сварочного электрода должен быть не менее 1,1 мм. В каждом сварочном цикле энергию короткого замыкания (Экз) регулируют изменением величины начального тока короткого замыкания (фиг. 8).To increase Ex, the diameter of the welding electrode must be at least 1.1 mm. In each welding cycle, the short circuit energy (Ex) is controlled by changing the value of the initial short circuit current (Fig. 8).

Предлагаемый способ можно реализовать с помощью серийно выпускаемых аппаратов ФЕБ 555 ПСП (Россия) или аппаратов других фирм, имеющих режим раздельного управления энергии периодов КЗ и ГД для дуговой сварки в среде защитных газов плавящимся электродом для сварки встык (без зазора). Этот метод может найти применение для сварки конструкции из листовых сталей и труб толщиной от 2 до 4 мм. При большей толщине необходимо осуществлять разделку кромок свариваемых конструкций с толщиной притупления D до 3 мм электродом диаметром 1,6 мм или 2,0 мм и с большой толщиной притупления D электродами с диаметром более чем 2.0 мм (фиг. 7). Это особенно актуально при сварке труб магистральных трубопроводов встык (без зазора), поскольку повышается производительность и качество шва.The proposed method can be implemented using commercially available devices FEB 555 PSP (Russia) or devices of other companies that have a separate control of the energy of the short-circuit and high-pressure periods for arc welding in a protective gas environment with a consumable welding electrode (without gap). This method can find application for welding structures from sheet steel and pipes with a thickness of 2 to 4 mm. With a larger thickness, it is necessary to groove the edges of welded structures with a blunting thickness D of up to 3 mm with an electrode with a diameter of 1.6 mm or 2.0 mm and with a large blunting thickness D with electrodes with a diameter of more than 2.0 mm (Fig. 7). This is especially true when welding butt pipes of pipelines end-to-end (without clearance), since the productivity and quality of the weld are increased.

Способ экспериментально апробирован для этих целей. Исследования показали, что глубина проплавления в периоде короткого замыкания больше, чем в периоде горения дуги. Это является следствием разных физических процессов теплопередачи при коротком замыкании и горении дуги.The method has been experimentally tested for these purposes. Studies have shown that the penetration depth in the short circuit period is greater than in the period of arc burning. This is a consequence of different physical processes of heat transfer during short circuit and arc burning.

При КЗ выделение тепловой энергии происходит за счет протекания тока внутри сварочной ванны, причем площадь контактного пятна прохождения тока определяется диаметром электродной проволоки, точнее, диаметром капли расплавленного металла на ее конце. Как известно, в среднем диаметр капли примерно на 20% больше диаметра электродной проволоки, но с учетом переменного размера диаметра капли при перетекании можно считать, что поперечное сечение источника энергии будет иметь сечение, близкое к диаметру электрода. Таким образом, источником выделения тепла при прохождении тока является элемент повышенного сопротивления - капля и часть объема ванны под каплей. Поскольку при таком виде сварки с капельным переносом металла капля испаряется частично - температура источника тепла не превышает температуру кипящего металла, преобразование энергии тока в тепло происходит без существенных потерь.In short circuit, the release of thermal energy occurs due to the flow of current inside the weld pool, and the area of the contact spot for the passage of current is determined by the diameter of the electrode wire, more precisely, by the diameter of a drop of molten metal at its end. As is known, on average, the diameter of the droplet is approximately 20% larger than the diameter of the electrode wire, but taking into account the variable size of the diameter of the droplet during flowing, we can assume that the cross section of the energy source will have a cross section close to the diameter of the electrode. Thus, the source of heat during the passage of current is the element of increased resistance - a drop and a part of the volume of the bath under the drop. Since in this type of welding with drop transfer of metal the drop partially evaporates - the temperature of the heat source does not exceed the temperature of the boiling metal, the conversion of current energy into heat occurs without significant losses.

Источник энергии, создаваемый дуговым промежутком, фактически является внешним высокотемпературным излучателем в виде плазменного столба, диаметр которого (в зоне сварочной ванны) в несколько раз превышает диаметр плавящегося электрода, соответственно площадь поверхностного воздействия на ванну значительно шире по сравнению с током КЗ и имеет меньшую глубину проплавления вследствие поверхностного воздействия высокочастотным спектром излучения дуги из-за и из-за меньшей плотности тока на переходе дуга - ванна. Из-за высокой температуры дуги происходят существенные потери на излучение, которые при различных газах могут достигать 50%. Условно температурные распределения тепла в период КЗ и в период горения дуги при поперечном сечении сварочной ванны показаны на фиг. 2.The energy source created by the arc gap is actually an external high-temperature emitter in the form of a plasma column, the diameter of which (in the zone of the weld pool) is several times the diameter of the melting electrode, respectively, the surface area of the surface of the bath is much wider compared to the short-circuit current and has a smaller depth penetration due to surface exposure by the high-frequency spectrum of arc radiation due to and because of a lower current density at the arc-bath transition. Due to the high temperature of the arc, significant radiation losses occur, which with various gases can reach 50%. Conventionally, the temperature distributions of heat during the short-circuit period and during the period of arc burning with a cross section of the weld pool are shown in FIG. 2.

Энергетические соотношения тока короткого замыкания и дуги показано на Рис. 3. Расчет мощности и энергии по осциллограммам тока и напряжения показывает, что при сварке типичное соотношение энергии в период горения дуги (Эдг) и энергии в период КЗ (Экз) больше, чем 10:1. Оценка энергии при КЗ и в дуге производилась по осциллограммам тока и напряжения, создаваемых источником марки ФЕБ 555 ПСП, позволяющим управлять процессом сварки в реальном времени.The energy ratio of short circuit current and arc is shown in Fig. 3. Calculation of power and energy from current and voltage waveforms shows that during welding, the typical ratio of energy during arc burning (Edg) and energy during short-circuit (Ex) is more than 10: 1. The energy during short-circuit and in the arc was estimated using the current and voltage waveforms generated by a source of the FEB 555 PSP brand, which makes it possible to control the welding process in real time.

Исследования сварочного процесса показали, что при уменьшении энергии дуги при одинаковых условиях (одинаковый сварочный ток и скорость подачи проволоки) происходит перемещение баланса энергии в период КЗ, что иллюстрируется на фиг. 4 и 5. При одинаковых условиях сварочного тока и скорости подачи проволоки и при уменьшении энергии дуги происходит абсолютное увеличение энергии короткого замыкания. Из осциллограмм видно, что при одинаковых условиях сварки, происходит абсолютное увеличение энергии в период КЗ при снижении энергии горения дуги, несмотря на снижение частоты коротких замыканий.Investigations of the welding process showed that when the arc energy is reduced under the same conditions (the same welding current and wire feed speed), the energy balance moves during the short-circuit period, which is illustrated in FIG. 4 and 5. Under the same conditions of welding current and wire feed speed and with a decrease in arc energy, an absolute increase in short circuit energy occurs. It can be seen from the oscillograms that under the same welding conditions, there is an absolute increase in energy during the short-circuit period with a decrease in the arc burning energy, despite a decrease in the frequency of short circuits.

При увеличении диаметра электродной проволоки закономерность процесса смещения баланса энергии периодов КЗ и ГД сохраняется, но происходит абсолютное возрастание энергии периода КЗ при переходе на сварочную проволоку диаметром 1,6 мм (фиг. 6). Кроме того, увеличение Экз возможно за счет увеличения начального тока КЗ (фиг. 8).With an increase in the diameter of the electrode wire, the regularity of the process of shifting the energy balance of the short-circuit and high-pressure periods is preserved, but the energy of the short-circuit period absolutely increases when switching to a welding wire with a diameter of 1.6 mm (Fig. 6). In addition, an increase in Ex is possible due to an increase in the initial short-circuit current (Fig. 8).

Поскольку энергия во время КЗ уходит в глубину ванны, то в зависимости от толщины свариваемых деталей, формы разделки возникает необходимость регулировать тепловложение в поверхностную часть ванны при сварке для расплавления кромок и регулирования вязкости сварочной ванны, для чего производится дополнительное плавное регулирование температуры за счет внесения в сварочный процесс, в котором преобладает энергия короткого замыкания (Экз), некоторое количество циклов с преобладанием энергии дуги (Эдг). Таким образом, возникает возможность при сохранении токового глубинного проплавления получить регулируемый поверхностный расплав корня шва, незначительно влияя на вязкость корня шва.Since energy during short-circuiting goes into the depth of the bath, depending on the thickness of the parts to be welded, the shape of the groove, it becomes necessary to regulate the heat input to the surface of the bath during welding to melt the edges and adjust the viscosity of the weld pool, for which an additional stepless temperature control is made by adding a welding process in which short circuit energy (Ex) predominates, a certain number of cycles with a predominance of arc energy (Edg). Thus, it is possible, while maintaining current deep penetration, to obtain an adjustable surface melt of the weld root, slightly affecting the viscosity of the weld root.

Экспериментально подтверждено:Experimentally confirmed:

- при приблизительно равных условиях при уменьшении энергии в периоде ГД (Эдг) возрастает значение энергии в периоде КЗ (Экз);- under approximately equal conditions, with a decrease in energy in the period of DG (Edg), the value of energy in the period of short circuit (Ex) increases;

- при увеличении диаметра электрода возрастает абсолютное значение энергии в периоде КЗ (Экз).- with an increase in the diameter of the electrode, the absolute value of energy in the short-circuit period (Ex) increases.

Диаметр сварочного электрода выбирают не менее 1,1 мм (т.е. равным или большим 1,1 мм), так как при меньшем диаметре абсолютное значение знергии в периоде КЗ уменьшается.The diameter of the welding electrode is chosen to be at least 1.1 mm (i.e. equal to or greater than 1.1 mm), since with a smaller diameter the absolute value of the energy in the short-circuit period decreases.

На фиг. 9 показан сварочный шов с добавленной энергетикой дуги. При сохранении знергии КЗ было введено несколько циклов сварки с преобладанием энергии ГД. Сварочный шов со стороны разделки показан на фиг. 10.In FIG. 9 shows a weld with added arc energy. While maintaining the energy of the short circuit, several welding cycles were introduced with the predominance of the energy of the main engine. The weld seam from the butcher side is shown in FIG. 10.

Предложенный способ дуговой сварки способствует воспроизводимому оперативному равномерному качественному формированию шва, снижению трудоемкости подготовительных работ за счет уменьшения объема выборки металла при операции по разделке кромок (увеличением толщины притупления), сокращению времени сварки и экономии сварочных материалов. Способ выгодно отличается от прототипа и аналогов, так как позволяет:The proposed method of arc welding contributes to reproducible operational uniform high-quality formation of the weld, reducing the complexity of preparatory work by reducing the amount of metal sample during the cutting operation (increasing the thickness of the blunting), reducing welding time and saving welding materials. The method compares favorably with the prototype and analogues, as it allows:

- уменьшить процент брака практически до нуля при автоматической сварке;- reduce the percentage of defects to almost zero during automatic welding;

- сделать процесс сварки труб без зазора менее критичным к отклонениям параметров сварки, более стабильным за счет прямого преобразования тока в тепло внутри самой ванны;- make the process of welding pipes without a gap less critical to deviations of welding parameters, more stable due to direct conversion of current into heat inside the bath itself;

- перейти к притуплению кромок большему, чем 1,7 мм, что повышает надежность корня шва;- go to the blunting of the edges greater than 1.7 mm, which increases the reliability of the root of the seam;

- улучшить прочностные характеристики сварного соединения вследствие уменьшения поперечного сечения глубинной части ванны, что увеличивает глубину ванны и уменьшает зону термического влияния сварки (ЗТВС);- to improve the strength characteristics of the welded joint due to a decrease in the cross section of the deep part of the bath, which increases the depth of the bath and reduces the zone of thermal influence of welding (HAZ);

- уменьшить долю высокотемпературной энергии дуги, что уменьшает ЗТВС;- reduce the proportion of high-temperature energy of the arc, which reduces the HAZ;

- осуществить сварку встык с предлагаемым токовым проплавлением вручную полуавтоматом.- to perform butt welding with the proposed current penetration manually semi-automatic.

Claims (3)

1. Способ сварки короткой дугой в среде инертных и защитных газов, включающий формирование электрической дуги между сварочным электродом и свариваемой конструкцией, периодически замыкаемой накоротко посредством расплавленной капли со сварочного электрода, с образованием по меньшей мере одной последовательности сварочных циклов, состоящих из периода короткого замыкания упомянутой дуги, при котором на сварочный электрод подают сильноточный импульс, и периода горения дуги, при котором на электрод подают сильноточный импульс и следующий за ним слаботочный импульс, отличающийся тем, что в каждом сварочном цикле в период короткого замыкания определяют вложенную энергию Экз, а в период горения дуги устанавливают вложенную энергию Эгд, соответствующую условию Экз≥Эгд.1. A short arc welding method in an inert and shielding gas medium, comprising forming an electric arc between the welding electrode and the structure to be welded, periodically short-circuited by means of a molten drop from the welding electrode, with the formation of at least one sequence of welding cycles consisting of the short-circuit period mentioned arc, in which a high-current pulse is supplied to the welding electrode, and the arc burning period, in which a high-current pulse is fed to the electrode, and the following followed by a low-current impulse, characterized in that in each welding cycle during short circuit is determined Specimen expended energy, and the combustion period is set arc nested EHD energy corresponding Ekz≥Egd condition. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют сварочный электрод с диаметром не менее 1,1 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that a welding electrode with a diameter of at least 1.1 mm is used. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каждом сварочном цикле вложенную энергию в период короткого замыкания регулируют посредством изменения величины начального тока короткого замыкания.3. The method according to claim 1, characterized in that in each welding cycle, the energy input during the short circuit period is controlled by changing the magnitude of the initial short circuit current.
RU2015128444A 2015-07-13 2015-07-13 Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas RU2613247C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128444A RU2613247C2 (en) 2015-07-13 2015-07-13 Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128444A RU2613247C2 (en) 2015-07-13 2015-07-13 Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015128444A RU2015128444A (en) 2017-01-17
RU2613247C2 true RU2613247C2 (en) 2017-03-15

Family

ID=58449781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128444A RU2613247C2 (en) 2015-07-13 2015-07-13 Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613247C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736144C1 (en) * 2020-01-10 2020-11-11 Сергей Валентинович Федюкин Method of arc welding by consumable electrode in atmosphere of protective gases

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU768108A1 (en) * 1978-07-05 1984-01-15 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова Method of electric arc welding with short-circuits of arc gap
SU1371821A1 (en) * 1986-06-24 1988-02-07 Томский политехнический институт им.С.М.Кирова Method and apparatus for electric arc welding with short-circuits of arc gap
US4866247A (en) * 1986-12-11 1989-09-12 The Lincoln Electric Company Apparatus and method of short circuiting arc welding
RU2217275C2 (en) * 1998-11-27 2003-11-27 Линкольн Глобал, Инк. Method of welding with use of short circuiting and apparatus for performing the same
RU2217274C2 (en) * 2001-01-23 2003-11-27 Линкольн Глобал, Инк. Apparatus for electric arc welding with short-circuiting, controller for such apparatus and method for controlling apparatus
RU2422255C2 (en) * 2005-09-08 2011-06-27 Кемппи Ой Method of welding by short arc

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU768108A1 (en) * 1978-07-05 1984-01-15 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова Method of electric arc welding with short-circuits of arc gap
SU1371821A1 (en) * 1986-06-24 1988-02-07 Томский политехнический институт им.С.М.Кирова Method and apparatus for electric arc welding with short-circuits of arc gap
US4866247A (en) * 1986-12-11 1989-09-12 The Lincoln Electric Company Apparatus and method of short circuiting arc welding
RU2217275C2 (en) * 1998-11-27 2003-11-27 Линкольн Глобал, Инк. Method of welding with use of short circuiting and apparatus for performing the same
RU2217274C2 (en) * 2001-01-23 2003-11-27 Линкольн Глобал, Инк. Apparatus for electric arc welding with short-circuiting, controller for such apparatus and method for controlling apparatus
RU2422255C2 (en) * 2005-09-08 2011-06-27 Кемппи Ой Method of welding by short arc

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736144C1 (en) * 2020-01-10 2020-11-11 Сергей Валентинович Федюкин Method of arc welding by consumable electrode in atmosphere of protective gases

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015128444A (en) 2017-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5900699B2 (en) Resistance spot welding method
WO2015099192A1 (en) Resistance spot welding method
RU2598715C1 (en) Method of welding by arc combination
CN104785931B (en) A kind of plasma-submerged arc composite welding system and welding method thereof
DK2954969T3 (en) MULTI-ELECTRODE ELECTROGAS ELECTROGAS WELDING PROCEDURE FOR THICK STEEL PLATES AND MULTI-ELECTRODE ELECTROGAS PERFERENCE ARC WELDING PROCEDURE FOR STEEL
JP2016147312A (en) Method and system to increase heat input to weld during short-circuit arc welding process
RU2613247C2 (en) Method of mechanized arc welding with short circuit and in inert shielding gas
RU2009141003A (en) METHOD FOR WELDING COLD-RESISTANT LOW-ALLOYED STEELS
Thakare Niraj et al. Electro slag strip cladding process
Rosado et al. Innovations in arc welding
RU2653396C1 (en) Method of manufacturing the t-beam with laser beam
RU2497644C2 (en) Multiarc welding of welded blanks
RU2668625C1 (en) Formulated pipe stock butt joint laser-arc welding with consumable electrode method in an atmosphere of shielding gas
JP2013237103A (en) Multi-electrode submerged arc welding method of steel sheet
CN105904078A (en) Zoom welding method and system of electron beam
RU2706993C1 (en) Multielectrode submerged arc welding
RU2442679C1 (en) Method of bilateral arc welding
RU2381092C2 (en) Method of making welded joint root pass by nonconsumable electrode in protective gases
RU2410216C2 (en) Method for adaptive pulse-arc welding
RU2751203C1 (en) Method for electron ray welding of annular or circular joints from copper alloys
Saraev et al. The development and practical application of adaptive pulse-arc welding in the manufacturing and repair of metal structures responsible function
RU2736144C1 (en) Method of arc welding by consumable electrode in atmosphere of protective gases
RU2597855C1 (en) Method of process control of mechanized welding in atmosphere of shielding gases with feeding of welding wire
Singaravelu et al. Modified short arc gas metal arc welding process for root pass welding applications
Milosevic et al. Surface Tension Transfer (Stt) Welding

Legal Events

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

Effective date: 20170714

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200415