SU1082581A1 - Способ сварки электрозаклепками плав щимс электродом в среде защитных газов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ СВАРКИ ЭЛЕКТРОЗА .КЛЕПКАМИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ, при котором процесс начинают в смеси активного и инертного газа, а заканчивают в инертном газе, отличающийс   тем, что, с целью повышени  качества электрозаклепочного соединени , отключение активного газа осуществл ют в момент начала кристаллизации наружной гр1аницы головки электрозаклепки. (Л

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству и предназначено дл  сварки электроэаклепками плав щимс  электродом в среде згодитных газов.

Известен способ дуговой точечно сварки плав щимс  электродом в среде аргона ij .

Однако электрозаклепочные соединени , выполненные с помощью, этого способа, обладают недостаточной глубиной проплавлени  и, кроме того, граница головки электрозаклепки зачастую имеет неправильную отличную от окружности форму.

Известен способ дуговой точечной сварки плав щимс  электродом в среде углекислого газа, позвол ющий получить очертани  наружной границы головки электрозаклепки, близкие к окружности с достаточной глубиной проплавлени  21 .

Однако в этом способе наблюдает .с  усадочный дефект в виде углублени  на поверхности головки электрозаклепки , снижающий качество внешнего вида.

Известна также дугова  сварка в смеси аргона и углекислого газа 3.

Однако даже при небольшом содержаний углекислого газа (3-5%) в газовой смеси содержащей аргон, на поверхности головки электрозаклепки наблюдаетс  усадочный дефект, характерный дл  электрозаклепочных соединений, выполненных в среде углекислого газа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ дуговой точечной сварки, при котором дугу возбуждают между сваривае1У1ым изделием и покрытым электродом, защищаемым потоком газа Сопло, в котором горит дуга, вначале заполн ют активным газом или газовОй смесью с контролируемой активностью . По прошествии определенного времени после зажигани  дуги в сопло подают инертный газ 4

Одйако в указанном способе нет св зи между моментом изменени  состава газовой смеси и процессом формировани  электрозаклепки. Поэтому применение указанного способа при сварке стальных изделий тонкой электродной проволокой не позвол ет надежно устранить дефекты формировани , характерные дл  сварки « углекислом газе и аргоне, а именно наличие усадочного дефекта на поверхности головки электрозаклепки и отклонение наружной границы головки от окружности. Кроме того, шлакова  корка, образующа с  при сварке покрытым электродом на его

торце, снижает надежность повторного возбуждени  дуги.

Цель изобретени  - повышение качества электрозаклепочного соединени  за счет улучшени  внешнего вида электрозаклепки и надежности повторного возбуждени  дуги.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу сварки электрозаклепками плав щимс  электродом в среде защитных газов, при котором процесс начинают- в смеси инер тного и активного газа, подаваемой в сопло, а заканчивают в инертном газе, отключение активного газа выполн ют в момент начала кристаллизации наружной границы головки электрозаклепки.

Установлено, что при дуго.вой точечной сварке стальных изделий тонкой электродной проволокой в газовой смеси, содержащей углекислый газ и аргон и подаваемой |В сопло, преждевременное отключени углекислого газа до момента начала кристаллизации наружной границы |головки электрозаклепки вызывает нровность наружной границы и овальность головки электрозаклепки, котрые характерны дл  электрозаклепочных соединений, полученных в среде одного аргона.

Отключение.углекислого газа после момента начала кристаллизации наружной границы головки электрозаклепки не устран ет усадочный дефект на поверхности головки электрозаклепки, характерный дл  электрозаклепок, полученных в среде одного углекислого газа.

Отключение углекислого газа в газовой смеси, подаваемой в сопло, по моменту начала кристаллизации наружной границы головки обеспечивает получение электрозаклепки с правильной округлой формой, характерной дл  углекислого газа и исключает дефекты на поверхности головки электрозаклепки.

Кристаллизаци  и последующее охлаждение поверхности электро . заклепки и остаточной капли на конце электрода в среде инертного газ ( аргона) приводит к отсутствию окиных и шлаковых пленок.Это дополнительно улучшает внешний вид электрза1клепки ,повы1 ает надежность возбуждени  дуги в последующем цикле сварки и в целом повышает качество процесса.

На чертеже приведена схема реализации способа.

Способ осуществл етс  следующим образом.

В корпус горелки 1 через верхний ввод 2 подают инертный газ, пр ход щий через газовый клапан 3, которым управл ют с помощью,схем 4 управлени . Контроль за расходом газа выполн ют с помощью ротаметра 5 и редуктора б. Через нижний ввод 7, вл ющийс  выходом-газового клапана В, расположенный в зоне со пр жени  мундштука 9 с корпусом горелки, подают активный газ, расход которого контролируют с помо ,щью ротаметра 10 и редуктора 11. .Управление клапаном 8 выполн ют также с помощью схемы 4. Смещение активного н инертного га за в газовую смесь производ т в корпусе горелки 1, внутренiн   поверхность которого вместе с наружной поверхностью направл ющего канала электродной проволоки образует камеру смешени  газов.. Дуг возбуждают избыточно контактным способом, путём закорачивани  электродной проволоки 13 на изделие 14, при этом проволоку подс«от помощью механизма 15, привод щего в движение подающие ролики 16. Про цесс выполн ют от выпр мител  17 обычно на обратной пол рности. Отключение активного газа осуществл ют в момент времени, когда начинаетс  кристаллизаци  металла в области наружной границы головки электрозаклепки. Этот момент вы вл ют по-разному. В общем случае с помощью предварительно проведенной киносъемки. Может быть применен дл  этой/дели оптический датчик с узкой зоной наблюдени , направленной на предварительно определенное место нахождени  границы головки электрозаклепки. В случае применени  газовой сме си, содержащей в качестве инертноI го газа аргон, а в качестве актив1ного - углекислый газ,-момент нача ла кристаллизации наружной границы головки электрозаклепки вы вл ют путем предварительной постановки серии электрозаклепок с. последова . тельным увеличением длительности подачи активного газа при прочих неизменных па:раметрах режима, при этом измер ют размеры электрозакле пок и фиксируют наличие шлаковых частиц на границе головки, а иском момент определ ют как момент, соот . |Ветствующий минимальной длитель{ности , при которой;наружна  гранигца головки по форме отличаетс  ют Окружности не более, чем на. 15% и имеет равномерные следы шлака. Вы вленную длительность подачи газа фиксируют и в дальнейшем сварку электрозаклепок на данном режик1е выполн ют при ЭТОЙ длительности. Завершают процесс сварки в сред инертного газа, отключение которог осуществл ют после охлаждени  поверхности головки электрозаклейки и остаточной электродной капли ниже температур окислени . При этом поверхности головки электроэаклепки и капли не должны иметь цветов побежалости . Пример . Способ сварки элект розаклепками реализован при сварке ответственных соединений из стали 55. Сварку выполн ли на обратной пол рности тонкой электродной проволокой марки Св - 08Г2С диаметром 1,2 мм. Источник питани  выпр митель ВС-300. В качестве активного использовали углекислый газ, а в качестве инертного - аргон, с содержанием последнего в газовой смеси в пре- делах 25-50%. Смешение газов производили в корпусе, горелки в соответствии со схемой. В качестве отсекателей газа примен ли газовые клапаны марки П-ЭПК-12У4, при этом углекислотный клапан располагали на рассто нии 30 NW от корпуса горелки. Расход защитных газов устанавливали по ротаметрам марки РС-3. Напр жение холостого хода источника устанавливали в пределах 30-31В. Вылет электрода - 12 мм. Зазор между торцом сопла и изделием составл л 2 мм. Выполн лась сварка двух типораз-. меров электрозаклепочных соединений. В первом случае продолжительность горени  Дуги при диаметре головки электрозаклепки равном 10 мм составл ла 0,66 с. При этом момент отключени  активного газа определ ли путем предварительной постановки серии электрозаклепок с последовательным увеличением длительности подачи углекислого газа, измер ли размерил электрозаклепок и фиксировали наличие шлаковых частиц по границе головки, а искомый момент определ ли как момент, соответствующий минимальной длительности, .при которой наружна  граница головг ки по форме отличалась от окружности не более, чем на ±5%, и имела равномерные следы шлака. Эта длительность , отсчитываема  от начала горени , составл ла 0,54 с. Во втором случае продолжительность горени  дуги при диаметре головки электрозаклепки равном 6 мм, составл ла 0,413 с. При этом длительность подачи активного газа, отсчитываема  от начала горени  дуги, составл ла 0,32 с. Последующее отключение ине)тного газа в обоих случа х выполн ли по истечении 3 ,с после окончани  горени  дуги., Процесс был реализован на специальной установке дл  дуговой точечной сварки с програ1ъОи1ированием

параметров и высокой надежностью возбуждени  дуги.

В результате были получены электрозаклепки без усадочного дефекта на поверхности головки. Отклонение формы головок электрозаклепок от окружHocTHf которое определ ли по относительной разнице минимгшьного и мак-симального диаметров было не более, чем ±5%. Макрошлифы показали, что проплавление имеет форму, характернуго дл  процесса дуговой точечной сварки, выполн емой в среде углекислого газа. Электрозаклепка и остаточна  капл  на торце электрода имели чистую поверхность без окислов и шлаковой корки, что улучшало внешний вид соединени  и позволило добитьс  высокой надежности возбуждени  дуги в повторном цикле без специальной дополнительной подготовки торца электрода (напри .мер без откусывани  капли, застывшей на торце).

Проводились испытани  по базовому варианту,в качестве которого был вз т распространенный способ дуговой точечной сварки в среде углекислого газа. Параметры режимов сварки были вз ты такие же что приведены в примере. Выполн ли

сварку дес ти образцов с диаметром головки электрозаклепки 10 мм и дес ти образцов с диаметром головки электрозаклепки 6 мм. Во всех случа х был отмечен усадочный дефект на поверхности головки электрозаклепки; диаметр дефекта 2-5 мм глубина 1-2 мм. Наличие усадочного дефекта снижает качество соединени . При этом во всех случа х торе электродной проволоки был покрыт окисной и шлаковой пленкой, что снижало Нсщежность возбуждени  дуги и качество сварки.

Таким образом, предлагае1 |1й способ позвол ет получать электрозаклепочные соединени  с правильно близкой к окружности, формой наружной границы головки электрозаклепки и 1ладкой, без дефектов, поверхностью головки, а тем самым устран ет недостатки прототипа и базового варианта.

Хороший внешний вид электроза- J лeпoк в сочетании с достаточными прочностными характеристиками позвол ет заменить клепаные соединени  на электрозаклепочные в р де сварных узлов ответственных соединений и тем самым снизить трудоемкость изготовлени  узла. .

Claims (1)

1 СПОСОБ СВАРКИ ЭЛЕКТРОЗА.КЛЕПКАМИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ, при котором процесс начинают в смеси активного и инертного газа, а заканчивают в инертном газе, отличающий с я тем, что, с целью повышения качества электрозаклепочного соединения, отключение активного газа осуществляют в момент начала кристаллизации наружной границы головки электрозаклепки.