SU1055601A1 - Способ прессовой сварки - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПРЕССОВОЙ СВАРКИ с нагревом торцов соедин емых деталей дугой, вращающейс  а магнитном поле, при котором на стадии разгона на дугу воздействуют посто нным магнитным полем, отличающийс   тем, что, с целью повышени  качества сварных соединении, после разгона с момента стабилизации на дугу воздействуют импульсным реверсируемым магнитным полем. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что импульсное реверсируемое магнитное поле создают, пропуска  по обмотке электромагнита однополупериодно выпр мленные импульсы тока промыишенной частоты. Q Л Фиг.1 ел СП а

Description

Изобретение относитс  к сварке, в Частности к прессовой сварке с нагревом деталей дугой, вращающейс  в магнитном поле, и может быть использовано при производстве сварных конструкций , состо щих из полых деталей замкнутой формы, а также дл  получеки  тавровых соединений трубы с пластиной или двух пр моугольных труб.

Известен способ сварки с магнитным управлением сварочной дугой, при котором дл  прерьшистого перемещени  дуги примен ют импульсное магнитное поле посто нной пол рности.

Прерывистое перемещение дуги увели пвает глубину проплавлени  свариваемых кромок деталей и таким образом обеспечивает лучшее формирование сварного соединени  1.

Недостатком способа  вл етс  то, что вектор индукции магнитного пол  на прот жении всего цикла сварки остаетс  посто нным как по величине, так и пр направлению, если рассматривать индукцию в момент прохождени  импульса, а также то, что импуль сы управл ющего магнитного пол  имеют пр моугольную форму.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ прессо; . вой сварки с нагревом торЦОв соеди н емых деталей дугой, вращакхцейс  I в магнитном поле, при котором в течение всего процесса сварки, в том числе и на.стадии разгона дуги на дугу воздействуют посто нным магнит ным полем 2,Если использование посто  эного магнитного пол  на стадии разгона благопри тствует быстрой стабилизагции дуги, то использование посто аного магнитного пол  на второй стадии после стабилизации дуги, обеспечивйкхоего однонаправленное движение дуги приводит к неравномерному прогреву и оплавлению торцов соедин вмых деталей, а при неравномерном оплавлении при осадке требуетс  приложение повышенных давлений.

Кроме Torio, такой процесс не всегда сопровождаетс  равномерным соединением по всему свариваемому контуру.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварных соединений.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу прессовой сварки с нагреЁом торцов соедин емых деталей дугой вращавшейс  в магнитном поле, при котором на стадии разгона на дугу воздействуют посто нным магнитным полем, после стадии разгона с момента стабилизации на дугу воздействуют импульсным реверсируемым магнитным полем.

При этом импульсное реверсируемое магнитное поле создают, пропуска 

по обмотке электромагнита однополупериодно выпр мленные импульсы ток промышленной частоты.

Результаты исследований показывают , что врем  разгона дуги, т.е, длительность первой стадии, при одном и том же значении сварочного тока зависит от величины индукции управл ющего магнитного пол  в зазоре между свариваеАшми детал ми. Это врем  уменьшаетс  с ростом величины индукции . В св зи с этим применение импульсного магнитного поли на первой стадии нежелательно так как приводит к увеличению ее дли±ельности, значит и всего времени сварки, при Э.ТОМ увеличиваетс  количество потреблени  энергии. Кроме того, неустойчивое вращение дуги в период разгона может  витьс  причиной образовани  локального перегрева металла, увеличени  степени неровности торцов свариваемых деталей, что впоследствии потребует прш нени  большего , усили  осадки.

На второй стадии дуга вращаетс  с большей скоростью, опрвд;ел емой силами взаимодействи  индукции магнитного пол  и величиной сварочного тока, торцы деталей прогреваютс  и начинают плавитьс . На последней дуга горит неустойчиво что св зано с образованием перемычек жидкого металла, обусловленного однонаправленным движением дуги. Такое неравномерное оплавление требует при осадке приложени  повышенных давлений и не всегда сопровожпаетс  |равномерным соединением по всему свариваемому контуру.

Применение програьвлированного управлени  сварочным током при ИМПУЛЬС ном посто нном по величине направлении магнитном поле не устран ет неравномернос .ти оплавлени  на второй и третьей стадии процесса. Сварное соединение имеет на отдельных участках такие дефекты, как несштавление и подрезы. Использование импульсов магнитного пол  пр моугольной форксг вызывает снижение устойчивости горени  дуги в момент резкого нарастани  и cnajtd индукции пол  в импульсе . Дл  улучшени  качества сварного соединени  и исключени  несплавлени  и подрезов при прессовой сварке с нагревом деталей дугой, вращающейс : в магнитном поле, необходимо такое управл ющее воздействие на дугу, при котором одновременно с увеличением глубины проплавлени  деталей торцы оплавл ютс  равномерно. Это обеспечиваетс  при импульсах магнитного пол  с плавным нарастанием и спадом индукции.

Обработка осциллограмм процесса позвол ет устаиовить,. что при правильном подборе режимов сварки и параметров управл ющего магнитного пол  длительность стадии разгона дуги | колеблетс  в пределах 15-25 от всего времени сварки.

На фиг. 1 изображены временные диаграммы сварочного токаЭ р,Э2)усили  осадки PQJ.; на Фиг. 2 - временные диаграммы магнитного потока ф и . Взаимодействие посто нного по величине и направлению магнитного потока Ф с током дуги обеспечивает сокра (чение времени ее разгона ip, так как исключены остановки/ св занные с при ,меиеиием импульсных полей. После дос:тижени  устойчивого вращени  дуги взаимодействие тока дуги с пульсирующим реверсивным магнитным полем при1водит к прерывистому движению дуги то в одну, то в другую сторону. Врем  остановки дуги определ етс  сквсикi ностью между импульсами магнитного пол  ф, а направление движени  - инт0рвгшом реверсировани . При этом пе риодическа  остановка дуги способст ,вует улучшению прогрева кромок, а пе:риодичоское изменение направлени  движени  исключает по вление направленных потоков расплавленного металла . Плавное нарастание и спад индукции упргшл пщего магнитного пол  в импульсе исключает нарушение устойчивости горени  дуги. Это особенно важ но на последнем этапе после увеличени  сварочного тока перед осадкой, необходимого дл  интенсификации про цосса очистки поверхностей 6т окислов

И загр знений, когда силы взаимодействи  тока дуги и магнитного пол  резко возрастают и увеличивают веро тность обрыва дуги. В результате такого комплексного воздействи  внешнего магнитного пол  на дугу достигаетс  равномерное оплавление торцов свариваемых деталей и, как следстБие, после осадки качественное формирование шва без несплавлений и обрезов.

0

Производит сварку таврового соединени  пластины толщиной-«Л, 4 мм и трубы диаметром 42,3 мги с толщиной стенки ,2 мм. Подогрев детали ос.уществл ют дугой с силой тока

5 А в течение ,5 с, перед осадкой ток увеличивают до

32 1.300 А. Усили  осадки Р 40000 КТ Такой силы тока дуга горела ,6 сИндукци  магнитного пол  равн етс 

Q 40 мГ в течение всего процесса сварки . При этом в первые 0,8 с электромагнит записываетс  посто нным током, а последующие 3,3,с - импульсами длительностью 0,01 с через интервал

5 0,01 с, причем после прохождени  трех импульсов их пол рность мен етс  на противоположную.

Металлографический анализ не вы вил несплавлений и подрезов.

Изобретение позвол ет повысить качество сварных швов и производительность процесса за счет исключени  операций по исправлению дефектов сварного шва.

«PI

1.;. ЛА,,, ПА.

«Рг

Claims (2)

1. СПОСОБ ПРЕССОВОЙ СВАРКИ с нагревом торцов соединяемых деталей дугой, вращающейся в магнитном поле, при котором на стадии разгона на дугу воздействуют постоянным магнитным полем, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, после разгона с момента стабилизации на дугу воздействуют импульсным реверсируемым магнитным полем.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что импульсное реверсируемое магнитное поле создают, пропуская по обмотке электромагнита однополупериодно выпрямленные импуль~_о сы тока промышленной частоты. $

Рос