RU2639586C1 - Method of arc mechanized two-electrode welding - Google Patents

Method of arc mechanized two-electrode welding Download PDF

Info

Publication number
RU2639586C1
RU2639586C1 RU2016141210A RU2016141210A RU2639586C1 RU 2639586 C1 RU2639586 C1 RU 2639586C1 RU 2016141210 A RU2016141210 A RU 2016141210A RU 2016141210 A RU2016141210 A RU 2016141210A RU 2639586 C1 RU2639586 C1 RU 2639586C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
arc
current
welding
product
Prior art date
Application number
RU2016141210A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Сидоров
Original Assignee
Владимир Петрович Сидоров
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 Владимир Петрович Сидоров filed Critical Владимир Петрович Сидоров
Priority to RU2016141210A priority Critical patent/RU2639586C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639586C1 publication Critical patent/RU2639586C1/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
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: forced breakage of the welding arc on one of the electrodes used, which is melted, by turning off the current in the welding circuit of the electrode is executed. A nonconsumable electrode is used as a second electrode, while periodically changing the polarity of the products with the conservation of the polarity of each of the electrodes, connecting the product to the positive pole of the power source nonconsumable electrode connected to the negative pole of the power source. And when the product is connected to the negative pole of the power source, the melting electrode is connected to the positive pole of the source, the frequency of the polarity of the product is selected from the condition for the stability of repeated ignitions of the arc. The ratio of the duration of connection of the nonconsumable electrode to the negative pole of the power source to the cycle period is chosen in the range 0.3-0.5.EFFECT: possibility of independent control of the productivity of the melting of the electrode and base metal.5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области сварки и может использоваться при дуговой сварке и наплавке в среде защитных газов.The invention relates to the field of welding and can be used in arc welding and surfacing in a protective gas environment.

Известен способ двухэлектродной сварки в среде активных газов с короткими замыканиями дугового промежутка, при котором электроды плавятся поочередно вследствие обрыва дуги на одном из электродов (см. Спицын В.В. Перенос металла и горение дуги при сварке расщепленным электродом в CO2. Сварочное производство. 1969, №4, с. 5-7).There is a method of two-electrode welding in an active gas medium with short circuits of the arc gap, in which the electrodes melt alternately due to the arc breaking on one of the electrodes (see Spitsyn V.V. Metal transfer and arc burning during welding with a split electrode in CO 2. Welding production. 1969, No. 4, p. 5-7).

Недостатком этого способа сварки является наличие переходного периода, так как когда дуга на одном электроде обрывается, на другом возбуждается. При этом сварочный ток протекает по обоим электродам, что приводит к взаимному притяжению дуг и жидкого металла на электродах, а при малых расстояниях и к образованию общей капли, перенос которой в сварочную ванну затруднен и вызывает повышенное разбрызгивание металла.The disadvantage of this welding method is the presence of a transition period, since when the arc on one electrode breaks off, it is excited on the other. In this case, the welding current flows through both electrodes, which leads to the mutual attraction of arcs and liquid metal on the electrodes, and at small distances to the formation of a common drop, the transfer of which to the weld pool is difficult and causes increased spraying of the metal.

Известен также способ двухэлектродной сварки с короткими замыканиями дугового промежутка в среде защитных газов, при котором электроды плавятся поочередно вследствие обрыва дуги на одном из электродов, причем сварочную дугу обрывают принудительно путем выключения тока в сварочной цепи одного электрода в момент начала короткого замыкания в цепи другого электрода (см. описание к АС СССР №998039 «Способ для двухэлектродной сварки с короткими замыканиями дугового промежутка и устройство для его осуществления». Опубл. 23.02.1983 г.). Этот способ принят за прототип.There is also known a method of two-electrode welding with short circuits of the arc gap in a shielding gas medium, in which the electrodes melt alternately due to the arc breaking on one of the electrodes, moreover, the welding arc is forcibly cut off by switching off the current in the welding circuit of one electrode at the moment of the beginning of a short circuit in the circuit of the other electrode (see the description of the USSR AS No. 998039 “Method for two-electrode welding with short circuits of the arc gap and a device for its implementation.” Publish. 02.23.1983). This method is adopted as a prototype.

Недостатком известного способа является ограничение технологических возможностей в отношении управления соотношением количества наплавленного электродного и проплавленного основного металла. Увеличение тока дуги в электродах приводит и к увеличению тока в изделии. При этом увеличивается количество как наплавленного, так и расплавленного основного металла, а соотношение их, характеризуемое долей участия основного металла в металле шва, почти не изменяется. Это затрудняет регулирование химического состава шва.The disadvantage of this method is the limitation of technological capabilities in relation to controlling the ratio of the amount of deposited electrode and molten base metal. An increase in the arc current in the electrodes leads to an increase in the current in the product. At the same time, the amount of both deposited and molten base metal increases, and their ratio, characterized by the participation of the base metal in the weld metal, remains almost unchanged. This makes it difficult to control the chemical composition of the seam.

В предлагаемом способе дуговой механизированной двухэлектродной сварки в среде инертного газа один из электродов плавящийся, сварочную дугу с которого обрывают принудительно путем выключения тока в сварочной цепи электрода.In the proposed method of mechanized two-electrode arc welding in an inert gas medium, one of the electrodes is melting, the welding arc from which is cut off by force by turning off the current in the electrode welding circuit.

В отличие от прототипа, второй электрод используют неплавящийся, для питания дуги используют источник переменного тока, периодически изменяют полярность изделия, сохраняя полярность каждого из электродов, при подключении изделия к положительному полюсу источника питания неплавящийся электрод подключают к отрицательному полюсу источника питания, а при подключении изделия к отрицательному полюсу источника питания плавящийся электрод подключают к положительному полюсу источника, частоту изменения полярности изделия выбирают из условия устойчивости повторных зажиганий дуги, а отношение длительности подключения неплавящегося электрода к отрицательному полюсу источника питания к периоду цикла выбирают в пределах 0,3…0,5, ток дуги плавящегося электрода определяют по формулеUnlike the prototype, the second electrode is used non-consumable, an AC source is used to power the arc, the polarity of the product is periodically changed, maintaining the polarity of each of the electrodes, when the product is connected to the positive pole of the power source, the non-consumable electrode is connected to the negative pole of the power source, and when the product is connected to the negative pole of the power source, the melting electrode is connected to the positive pole of the source, the frequency of the change in polarity of the product is selected from the conditions Ia stability of re-ignition, and the ratio of the duration of the connection infusible electrode to the negative pole of the power source to the period of the cycle chosen in the range of 0.3 ... 0.5, a consumable electrode arc current is determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где dэ - диаметр плавящегося электрода;where d e is the diameter of the melting electrode;

Vэ - требуемая скорость расплавления электрода;V e - the required rate of melting of the electrode;

ρ - плотность плавящегося электрода;ρ is the density of the melting electrode;

tЦ - время цикла протекания тока в изделии;t C - the cycle time of the current flow in the product;

tПЛ - время протекания тока в плавящемся электроде;t PL - current flow time in the consumable electrode;

αp - коэффициент расплавления плавящегося электрода при одноэлектродной сварке на обратной полярности дуги при токе дуги IД=IПЛ⋅tПЛ/tЦ.α p - coefficient melting a consumable electrode with single-electrode welding with reverse polarity arc when the arc current I D = I ⋅t PL PL / t U.

Технический результат предлагаемого способа заключается в том, что при горении дуги с изделия на неплавящийся электрод проплавляется только изделие, а при горении дуги на плавящийся электрод плавится электрод и изделие. Это позволяет во время горения дуги с неплавящегося электрода на изделие осуществлять независимое проплавление только изделия, регулируя в шве соотношение основного и наплавленного металлов. Подключение неплавящегося вольфрамового электрода к отрицательному полюсу источника питания обеспечивает его наибольшую стойкость. Использование длительности протекания тока в неплавящемся электроде в пределах tH=(0,3…0,5) tЦ от длительности периода tЦ позволяет повысить токовую нагрузку на электрод и увеличить проплавление изделия или увеличить стойкость электрода. Использование длительности протекания тока в плавящемся электроде в пределах tПЛ=(0,3…0,5) tЦ периода позволяет повысить действующее значение тока на электрод и увеличить производительность расплавления электрода. Смена полярности дуги на изделии обеспечивает возможность катодной очистки дугой поверхности сварочной ванны во время горения дуги обратной полярности при подключении изделия к отрицательному полюсу источника питания. Регулирование длительности протекания тока в плавящемся электроде создает дополнительные возможности по изменению соотношения проплавленного основного и наплавленного металлов. Это связано с тем, что проплавление изделие и расплавление электрода зависит от полярности дуги. При сварке исключается отрицательное действие дуг друг на друга, так как они горят в разное время.The technical result of the proposed method is that when the arc is burned from the product to the non-consumable electrode, only the product is melted, and when the arc is burned, the electrode and the product melt. This allows during arc burning from a non-consumable electrode to the product to independently melt only the product, adjusting the ratio of the base and deposited metals in the seam. The connection of a non-consumable tungsten electrode to the negative pole of the power supply ensures its maximum resistance. Using the duration of the current flow in the non-consumable electrode within t H = (0.3 ... 0.5) t C from the duration of the period t C allows you to increase the current load on the electrode and increase penetration of the product or increase the resistance of the electrode. Using the duration of the current flow in the consumable electrode within t PL = (0.3 ... 0.5) t C period allows you to increase the current value of the current to the electrode and increase the performance of the melting of the electrode. Changing the polarity of the arc on the product allows cathodic cleaning of the arc surface of the weld pool during the burning of the arc of reverse polarity when connecting the product to the negative pole of the power source. The regulation of the duration of the current flow in the consumable electrode creates additional opportunities for changing the ratio of the molten base and deposited metals. This is due to the fact that the penetration of the product and the melting of the electrode depends on the polarity of the arc. When welding, the negative effect of arcs on each other is excluded, since they burn at different times.

На фиг. 1 показана схема реализации способа, на фиг. 2 - циклограмма тока в изделии, на фиг. 3 - циклограмма тока в плавящемся электроде, на фиг. 4 - циклограмма тока в неплавящемся электроде, на фиг. 5 - зависимости для коэффициента расплавления электрода.In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the method, FIG. 2 is a current flow diagram in an article; FIG. 3 is a flow diagram of a current in a consumable electrode; FIG. 4 is a current flow diagram in a non-consumable electrode; FIG. 5 - dependences for the coefficient of fusion of the electrode.

На фиг. 1 показаны неплавящийся электрод 1, закрепленный в электрододержателе 3 и плавящийся 2, подающийся в дугу механизированно с помощью подающего устройства 4, имеющие возможность независимого относительного перемещения по всем координатам. Электроды 1 и 2 подключены к одному полюсу источнику питания переменного тока 5. Максимальное расстояние между торцами электродов ограничивается условием устойчивого повторного зажигания дуги на каждом из них. Электроды 1 и 2 могут быть расположены под углом друг к другу. Сварочная дуга 6 горит между неплавящимся электродом 1 и изделием 7, также подключенным к другому полюсу источника питания 5. Плавящийся электрод 2 подается в столб дуги 5 в промежутке между концом электрода 1 и изделием 7. В проводники 8 и 9, соединяющие полюс источника питания с электродами 1 и 2, встречно включены диоды 10 и 11, пропускающие ток только в одном направлении. При одной полярности сварочного источника питания 4 подключенным к нему оказывается электрод 1 и дуга 6 горит между электродом 1 и изделием 7. Диод 10 включается в цепь проводника 8 таким образом, чтобы неплавящийся электрод 1 был подключен в тот полупериод, когда он будет являться катодом. Диод 11 включается в цепь проводника 9 таким образом, чтобы плавящийся электрод 2 был подключен в тот полупериод, когда он будет являться анодом.In FIG. 1 shows a non-consumable electrode 1 fixed in an electrode holder 3 and melting 2, fed into the arc mechanically by means of a feeding device 4, with the possibility of independent relative movement in all coordinates. The electrodes 1 and 2 are connected to the same pole by an AC power source 5. The maximum distance between the ends of the electrodes is limited by the condition of stable re-ignition of the arc on each of them. The electrodes 1 and 2 can be located at an angle to each other. The welding arc 6 burns between the non-consumable electrode 1 and the product 7, also connected to the other pole of the power source 5. The consumable electrode 2 is fed into the column of the arc 5 in the gap between the end of the electrode 1 and the product 7. In the conductors 8 and 9, connecting the power source pole to electrodes 1 and 2, in turn, diodes 10 and 11 are connected, transmitting current in only one direction. With one polarity of the welding power source 4, electrode 1 is connected to it and the arc 6 burns between the electrode 1 and the product 7. The diode 10 is connected to the conductor 8 so that the non-consumable electrode 1 is connected in that half-life when it is the cathode. The diode 11 is included in the circuit of the conductor 9 so that the consumable electrode 2 is connected in that half-cycle when it will be the anode.

При смене полярности источника питания переменного тока 5 подключенным к нему оказывается электрод 2 и дуга 6 горит между ним и изделием 7. Значения тока и времени его протекания в электродах и источнике питания 4 подбираются такими, чтобы обеспечить необходимое проплавление изделия 7 и производительность расплавления электрода 2.When the polarity of the AC power source 5 is changed, the electrode 2 is connected to it and the arc 6 burns between it and the product 7. The values of the current and its time in the electrodes and the power supply 4 are selected so as to provide the necessary penetration of the product 7 and the melting performance of the electrode 2 .

Для обеспечения устойчивости повторных зажиганий дуг в необходимых случаях параллельно дуговому промежутку может подключаться стабилизатор 12 дуги 6. Стабилизатор 12 дуги 6 подключается между изделием 7 и электродами 1 и 2 так, чтобы обеспечить повторные зажигания дуги. Каждый из электродов 1 и 2 в процессе сварки сохраняет одну и ту же полярность. Это улучшает условия повторного зажигания дуги. Расстояние между торцами электродов 1 и 2 выбирается минимальным для повышения ионизирующего воздействия между столбами дуги и торцами электродов 1 и 2. Повышению устойчивости повторных зажиганий дуги 6 способствует повышение частоты переменного тока источника питания 5 и использование прямоугольной формы импульсов переменного тока.To ensure the stability of repeated ignitions of arcs, in necessary cases, an arc stabilizer 12 can be connected parallel to the arc gap 6. The stabilizer 12 of the arc 6 is connected between the product 7 and the electrodes 1 and 2 so as to ensure repeated ignition of the arc. Each of the electrodes 1 and 2 during the welding process retains the same polarity. This improves the conditions for reignition of the arc. The distance between the ends of the electrodes 1 and 2 is selected to be minimal to increase the ionizing effect between the arc posts and the ends of the electrodes 1 and 2. The stability of the reignition of the arc 6 is enhanced by increasing the frequency of the alternating current of the power source 5 and using a rectangular shape of alternating current pulses.

На фиг. 2 показана циклограмма тока дуги в изделии при сварке по предлагаемому способу от источника питания с разнополярными импульсами переменного тока прямоугольной формы. Источник питания обеспечивает возможность регулирования длительности импульса любой полярности и величину тока импульса тока данной полярности.In FIG. 2 shows a sequence diagram of the arc current in the product during welding according to the proposed method from a power source with bipolar AC pulses of a rectangular shape. The power source provides the ability to control the pulse duration of any polarity and the magnitude of the current pulse current of this polarity.

Кривая 1 на фиг. 2 показывает форму протекания тока в изделии. Импульсы тока имеют прямоугольную форму. Частота процесса в пределах 50-150 Гц. Прямоугольная форма импульсов тока обеспечивает высокую устойчивость повторных зажиганий дуги. Ток в изделии (кривая 1) имеет разную величину и длительность протекания на прямой и обратной полярностях тока дуги. Величина и длительность тока в одном из электродов равна величине и длительности протекания токов в изделии, но различен полюс подключения электрода и изделия. На фиг. 3 кривая 2 представляет осциллограмму тока в плавящемся электроде, на фиг.4 кривая 3 - ток в неплавящемся электроде. Общее время цикла на фиг. 2 обозначено tЦ, время протекания тока прямой полярности tИ2, обратной - tИ1. Величина тока обратной полярности I1, прямой полярности I2. Для повышения стойкости неплавящегося электрода и уменьшения проплавления основного металла время протекания тока в нем tН по отношению к общему периоду цикла должно составлять tН/tЦ=tИ2/tЦ=0,3…0,5. Для повышения в шве доли электродного металла, что требуется, например, при наплавке, заполнении разделки кромок или сварке корневого слоя стыковых соединений с разделкой кромок время протекания тока в плавящемся электроде по отношению к общему периода цикла должно составлять tИ1/tЦ=0,7…0,5.Curve 1 in FIG. 2 shows a current flow pattern in an article. The current pulses have a rectangular shape. The frequency of the process is in the range of 50-150 Hz. The rectangular shape of the current pulses provides high stability of repeated ignition of the arc. The current in the product (curve 1) has a different magnitude and duration of flow at the forward and reverse polarities of the arc current. The magnitude and duration of the current in one of the electrodes is equal to the magnitude and duration of the flow of currents in the product, but the connection pole of the electrode and the product is different. In FIG. 3, curve 2 represents the waveform of the current in the consumable electrode; in Fig. 4, curve 3 is the current in the nonconsumable electrode. The total cycle time in FIG. 2 denotes t C , the flow time of the current of direct polarity t And2 , the reverse - t And1 . The magnitude of the current of reverse polarity I 1 , direct polarity I 2 . To increase the resistance of the non-consumable electrode and reduce the penetration of the base metal, the current flow in it t N relative to the total period of the cycle should be t N / t C = t I2 / t C = 0.3 ... 0.5. To increase the fraction of electrode metal in the seam, which is required, for example, when surfacing, filling the grooves or welding the root layer of butt joints with grooves, the current flow time in the consumable electrode relative to the total cycle period should be t И1 / t Ц = 0, 7 ... 0.5.

На фиг. 5 показаны, по литературным данным, зависимости коэффициента расплавления плавящегося электрода αp при сварке в аргоне от тока дуги Iд обратной полярности для двух диаметров электродной проволоки из алюминиевых сплавов. Из-за нагрева электрода в вылете коэффициент расплавления увеличивается с током с несколько возрастающей интенсивностью. Кривая 1 относится к электродной проволоке СвАМц диаметром 1,6 мм. Кривая 2 относится к электродной проволоке СвАМг6 при диаметре 2 мм. При одинаковом токе дуги 250 A меньшему диаметру электрода (кривая 1) соответствуют большие значения коэффициента расплавления, чем у большего диаметра электрода (кривая 2).In FIG. Figure 5 shows, according to published data, the dependences of the melting coefficient of the consumable electrode α p when welding in argon on the arc current Id of reverse polarity for two diameters of the electrode wire of aluminum alloys. Due to the heating of the electrode in the reach, the melt coefficient increases with current with a slightly increasing intensity. Curve 1 refers to the SWAMc electrode wire with a diameter of 1.6 mm. Curve 2 refers to the SvAMg6 electrode wire with a diameter of 2 mm. At the same arc current of 250 A, a smaller electrode diameter (curve 1) corresponds to larger values of the melting coefficient than a larger electrode diameter (curve 2).

При сварке необходимо получить в шве требуемое соотношение дополнительного и основного металла. Для этого необходимо подавать электродную проволоку с требуемой скоростью, что достигается расчетом необходимого тока дуги в плавящемся электроде.When welding, it is necessary to obtain the required ratio of additional and base metal in the seam. For this, it is necessary to feed the electrode wire at the required speed, which is achieved by calculating the required arc current in the consumable electrode.

Скорость расплавления электродной проволоки связана с коэффициентом расплавления известным выражениемThe melting rate of the electrode wire is related to the melting coefficient by the known expression

Figure 00000002
Figure 00000002

где j - плотность тока на электроде, A/см2.where j is the current density at the electrode, A / cm 2 .

Отсюда можно получить зависимость тока дуги в плавящемся электроде от требуемой скорости плавления электродной проволоки при одноэлектродной сваркеFrom here we can obtain the dependence of the arc current in the consumable electrode on the required melting speed of the electrode wire in single-electrode welding

Figure 00000003
Figure 00000003

Величина действующего значения тока в плавящемся электроде при двухэлектродной сварке должны быть равна величине тока дуги при одноэлектродной сварке, полученного по зависимостям коэффициента расплавления от тока дуги обратной полярности (фиг. 5).The value of the effective value of the current in the consumable electrode during two-electrode welding should be equal to the value of the arc current in single-electrode welding, obtained from the dependences of the melting coefficient on the arc current of the opposite polarity (Fig. 5).

Величину протекающего значения тока в плавящемся электроде IПЛ при питании дуги от источника питания с разнополярными импульсами тока прямоугольной формы можно определить по формулеThe value of the flowing value of the current in the consumable electrode I of the submarine when the arc is powered from a power source with rectangular current pulses of different polarities can be determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где tПЛ - время действия импульса тока обратной полярности тока дуги IПЛ;where t PL - the duration of the current pulse of the reverse polarity of the arc current I PL ;

tЦ - период действия разнополярных импульсов тока дуги в изделии.t C - the period of action of bipolar pulses of the arc current in the product.

Подставив формулу 3 в формулу 4, получим формулу 1Substituting the formula 3 in the formula 4, we obtain the formula 1

Figure 00000005
Figure 00000005

ПримерExample

Производили автоматическую сварку алюминиевого сплава АМц по предлагаемому способу. Осуществлялась односторонняя сварка стыкового соединения пластин толщиной 10 мм с V-образной разделкой кромок на подкладке. Притупление кромок составляло 3 мм, угол разделки кромок 55 градусов. Площадь поперечного сечения разделки кромок с учетом зазора 1 мм и выпуклости шва 2 мм при ширине шва 12 мм составила F=35 мм2. Для сварки использовали сварочный автомат АДСВ-6 с автоматической подачей присадочной проволоки. Неплавящийся вольфрамовый электрод располагался в стандартной сварочной горелке для автоматической сварки, которой укомплектован автомат. К присадочной проволоке подключали через подающий механизм тот же полюс источника питания, что и для неплавящегося электрода. Сварку выполняли от источника питания разнополярными импульсами тока TIG ELITECH AUC 200 ATM с номинальным током 250 А. Источник позволяет регулировать соотношение между длительностями прямоугольных импульсов тока прямой и обратной полярности в пределах 20-80% от длительности цикла.Automatic welding of aluminum alloy AMts by the proposed method was performed. A one-sided welding of the butt joint of 10 mm thick plates with a V-shaped cutting of the edges on the lining was carried out. The blunting of the edges was 3 mm, the angle of cutting edges 55 degrees. The cross-sectional area of the cutting edges taking into account a gap of 1 mm and a convexity of the weld 2 mm with a weld width of 12 mm was F = 35 mm 2 . For welding, an automatic welding machine ADSV-6 with automatic filler wire feed was used. The non-consumable tungsten electrode was located in a standard welding torch for automatic welding, which the machine is equipped with. The same pole of the power source as for the non-consumable electrode was connected to the filler wire through the feed mechanism. Welding was performed from a power source with different-polarity current pulses TIG ELITECH AUC 200 ATM with a rated current of 250 A. The source allows you to adjust the ratio between the durations of rectangular pulses of current of direct and reverse polarity within 20-80% of the cycle time.

Источник подключали к изделию и проволоке по схеме, показанной на фиг. 1. В качестве диодов, обеспечивающих периодическое подключение электродов к требуемому полюсу источника, использовали диоды марки B200 на ток 200 A. Сварку вели при действующем значении тока в изделии 200 A. В качестве электродной проволоки использовали проволоку марки СвАМц диаметром 1,6 мм. Длительность протекания тока в неплавящемся электроде была выбрана 0,4 длительности периода. Соответственно длительность протекания тока в плавящемся электроде составляла 0, 6 периода. Частота переменного тока составляла 50 Гц. Действующее значение тока в неплавящемся электроде IH=200⋅0,4=80 A. Действующее значение тока в плавящемся электроде IПЛ=200⋅0,6=120 A. Во время протекания тока в электродах в каждом из них протекал также ток 200 A. Для действующего значения тока в плавящемся электроде 120 A по литературным данным фиг. 3 был определен коэффициент расплавления электродной проволоки αр=7,5 г/(А⋅ч)=0,00208 г/(А⋅с). По этому коэффициенту рассчитали скорость расплавления и подачи электродной проволоки VЭ=2,94 см/с=106 м/ч. Плотность алюминиевой проволоки принимали ρ=2,7 г/см3.The source was connected to the product and wire according to the circuit shown in FIG. 1. As diodes, ensuring periodic connection of electrodes to the required pole of the source, we used B200 diodes for a current of 200 A. Welding was carried out at an effective current value of 200 A. In the quality of the electrode wire, we used SvAMc wire with a diameter of 1.6 mm. The duration of the current flow in the non-consumable electrode was chosen 0.4 duration of the period. Accordingly, the duration of the current flow in the consumable electrode was 0.6 periods. The frequency of the alternating current was 50 Hz. The current value in the non-consumable electrode I H = 200⋅0.4 = 80 A. The current value in the consumable electrode I PL = 200⋅0.6 = 120 A. During the current flow in the electrodes, a current of 200 also flowed in each of them. A. For the current value in the consumable electrode 120 A according to the literature data of FIG. 3, the coefficient of fusion of the electrode wire was determined α p = 7.5 g / (A 0,00h) = 0.00208 g / (A⋅s). Using this coefficient, the rate of melting and feeding of the electrode wire was calculated, V e = 2.94 cm / s = 106 m / h. The density of the aluminum wire was taken ρ = 2.7 g / cm 3 .

Сварка велась со скоростью Vc=9,5 м/ч=0,26 см/с, что обеспечило площадь заполнения поперечного сечения наплавленного металла Fн=35 мм2. В результате получили качественное формирование шва с установленными параметрами и хорошим формированием корня шва и лицевого валика.Welding was carried out at a speed of Vc = 9.5 m / h = 0.26 cm / s, which ensured the filling area of the cross section of the deposited metal Fn = 35 mm 2 . As a result, we obtained high-quality weld formation with established parameters and good formation of the weld root and the front bead.

Способ может быть реализован с помощью серийно выпускаемых источников питания для сварки разнополярными импульсами прямоугольной формы для аргонодуговой сварки. Периодическое поочередное подключение электродов к полюсу источника питания может осуществляться с помощью серийно выпускаемых диодов. Также для реализации способа могут использоваться сварочные горелки для сварки неплавящимся электродом и механизмы подачи электродной проволоки из автоматов для сварки в защитных газах известных конструкций. Способ может быть реализован на обычных автоматах, предназначенных для сварки неплавящимся электродом с присадочной проволокой, или полуавтоматах, у которых механизирована подача присадочной проволоки. Поэтому способ обладает промышленной применимостью.The method can be implemented using commercially available power sources for welding with multipolar rectangular pulses for argon-arc welding. Periodic alternating connection of the electrodes to the pole of the power source can be carried out using commercially available diodes. Also, to implement the method, welding torches for welding with a non-consumable electrode and mechanisms for supplying electrode wire from automatic machines for welding in shielding gases of known designs can be used. The method can be implemented on conventional machines designed for welding with a non-consumable electrode with filler wire, or semi-automatic machines in which the filler wire is mechanized. Therefore, the method has industrial applicability.

Claims (1)

Способ дуговой механизированной двухэлектродной сварки изделия в среде инертного газа, включающий принудительный обрыв сварочной дуги на одном из используемых электродов, который является плавящимся, путем выключения тока в сварочной цепи электрода, отличающийся тем, что в качестве второго электрода используют неплавящийся электрод, при этом периодически изменяют полярность изделия с сохранением полярности каждого из электродов, при подключении изделия к положительному полюсу источника питания неплавящийся электрод подключают к отрицательному полюсу источника питания, а при подключении изделия к отрицательному полюсу источника питания плавящийся электрод подключают к положительному полюсу источника, частоту изменения полярности изделия выбирают из условия устойчивости повторных зажиганий дуги, а отношение длительности подключения неплавящегося электрода к отрицательному полюсу источника питания к периоду цикла выбирают в пределах 0,3-0,5.A method of mechanized two-electrode arc welding of an article in an inert gas environment, including forcing the welding arc to break on one of the electrodes used, which is melting, by turning off the current in the electrode welding circuit, characterized in that a non-consumable electrode is used as the second electrode, and periodically change the polarity of the product while maintaining the polarity of each of the electrodes, when connecting the product to the positive pole of the power source, the non-consumable electrode is connected to to the negative pole of the power source, and when the product is connected to the negative pole of the power source, the melting electrode is connected to the positive pole of the source, the frequency of the change in the polarity of the product is selected from the condition of stability of repeated ignition of the arc, and the ratio of the duration of the connection of the non-consumable electrode to the negative pole of the power source to the cycle period is selected in the range of 0.3-0.5.
RU2016141210A 2016-10-19 2016-10-19 Method of arc mechanized two-electrode welding RU2639586C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141210A RU2639586C1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Method of arc mechanized two-electrode welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141210A RU2639586C1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Method of arc mechanized two-electrode welding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639586C1 true RU2639586C1 (en) 2017-12-21

Family

ID=63857512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016141210A RU2639586C1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Method of arc mechanized two-electrode welding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639586C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724759C1 (en) * 2019-08-23 2020-06-25 Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" Method of arc two-electrode mechanized welding
RU2728144C1 (en) * 2019-10-28 2020-07-28 ФГБОУ ВО "Тольяттинский государственный университет" Method of aluminium alloys welding by combination of arcs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU437587A1 (en) * 1972-02-22 1974-07-30 Предприятие П/Я М-5671 The method of fusion welding with several successive electrodes
SU660797A2 (en) * 1977-05-12 1979-05-05 Тольяттинский политехнический институт Twin-electrode torch for shielded arc welding with-non-consumable electrodes
SU998039A1 (en) * 1981-09-16 1983-02-23 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова Method and apparatus for two electrode welding with short-circuitings of arc gap
US4436982A (en) * 1980-11-21 1984-03-13 Hitachi, Ltd. Two electrode welding with different currents supplied to the electrodes
FR2756678A1 (en) * 1996-12-02 1998-06-05 Soudure Autogene Francaise ELECTRIC ARC GENERATOR WITH INVERTER AND THREE-PHASE POWER SUPPLY

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU437587A1 (en) * 1972-02-22 1974-07-30 Предприятие П/Я М-5671 The method of fusion welding with several successive electrodes
SU660797A2 (en) * 1977-05-12 1979-05-05 Тольяттинский политехнический институт Twin-electrode torch for shielded arc welding with-non-consumable electrodes
US4436982A (en) * 1980-11-21 1984-03-13 Hitachi, Ltd. Two electrode welding with different currents supplied to the electrodes
SU998039A1 (en) * 1981-09-16 1983-02-23 Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова Method and apparatus for two electrode welding with short-circuitings of arc gap
FR2756678A1 (en) * 1996-12-02 1998-06-05 Soudure Autogene Francaise ELECTRIC ARC GENERATOR WITH INVERTER AND THREE-PHASE POWER SUPPLY

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724759C1 (en) * 2019-08-23 2020-06-25 Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" Method of arc two-electrode mechanized welding
RU2728144C1 (en) * 2019-10-28 2020-07-28 ФГБОУ ВО "Тольяттинский государственный университет" Method of aluminium alloys welding by combination of arcs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112025034B (en) Dual wire welding or additive manufacturing system and method
RU2598715C1 (en) Method of welding by arc combination
JP3203668U (en) Tandem hot wire system
CN109382566B (en) Dual wire welding or additive manufacturing system and method
US20110248007A1 (en) Arc welding method and arc welding apparatus
MX2014006637A (en) Dc electrode negative rotating arc welding method and system.
US20150151375A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency
RU2646302C1 (en) Method of welding by arc combination
US20140263228A1 (en) Tandem hot-wire systems
JP6777969B2 (en) Arc welding method and arc welding equipment
JP2012254469A (en) Two-electrode welding method
JP2004130387A (en) Formulation of flux-cored wire for welding
CN108883486B (en) Arc welding control method
RU2639586C1 (en) Method of arc mechanized two-electrode welding
JP2014050854A (en) Tandem submerged arc welding method
JP2007237225A (en) High-speed hot wire multi-electrode tig welding method of thin steel plate
RU2739308C1 (en) Method of arc welding of aluminium alloys with combination of non-consumable and consumable electrodes
JP4890179B2 (en) Plasma MIG welding method
JP2002219571A (en) Control method for three electrode arc welding
RU2649351C1 (en) Method of mechanized deposition welding by the combination of arcs
JP2007237263A (en) Electro-gas arc welding method
RU2728144C1 (en) Method of aluminium alloys welding by combination of arcs
JP5191508B2 (en) Arc welding method
RU2653027C1 (en) Method for arc welding with two electrodes
RU2639748C1 (en) Method of arc two-electrode welding by coated electrodes

Legal Events

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

Effective date: 20181020