SU1131618A1 - Способ электродуговой сварки модулированным током - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУПОВОЙ СВАРКИ МОДУЛИРОВАННЫМ ТОКСЖ, при котором во врем  паузы на дугу налагают дополнительные импульсы сварочного тока , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества при сварке вертикальных швов на спуск электродами с любым типом покрыти , дополнительные импульсы налагают переменной продолжительности, момент их включени  определ ют в зависимости от текучести ванны, которую определ ют по изменению напр жени  на дуге от заданного, а продолжительность дополнительных импульсов устанавливают в обратной зависимости от (Л времени стеканк  металла до критического положени .

Description

оо

Од 00 Изобретение относитс  к дуговой сварке металлов и может быть использовано дл  сварки на спуск иеповорот ных стыков трубопроводов, а также на других монтажных работах. Известен способ электродуговой сварки вертикальных швов на спуск стационарной дугой специальными электродами с покрытием. Благодар  повышенному содержанию газообразующих .и малому количеству шлакообразуюцих в покрытии эти электроды позвол ют выполн ть сварку корневых слоев шва на спуск с .большой линейной скоростью 11. Недостатками этого способа сварки  вл ютс  его ограниченность ввиду невозможности осуществлени  сварки электродами широкораспространенных в промьшшенности марок, а также низкое качество наплавленного металла вследствие насьш5ени  сварочной ван- Ны водородом. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ газоэлектрической дуговой сварки, в котором, с целью улучшени  качества шва при сварке в различных пространственных положени х, во врем  паузы подают дополнительные импульсы тока длительностью в 1,5-2 раза мень ше длительности основного импульсаС2 Однако известный способ не позвол ет осзпцествл ть сварку на спуск покр тыми электродами, так как процесс ве детс  с поперечными колебани ми элек рода и дополнительньш импульс тока не синхронизирован во врем  с движением металла сварочной ванны. Он подаетс  лишь после ее кристаллизации Поэтому расплавленный металл и шлак после окончани  основного импульса тока также будет натекать на дугу, наруша -процесс сварки. . Цель изобретени  - повьш1ение качества при-сварке вертикальных швов на спуск электродами с любым типом покрыти . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу электродуговой сварки модулированным током, при котором во врем  паузы на дугу налагают дополнительные импульсы сварочного тока, дополнительные импульсы налагают переменной продолжительности , момент их,включени  определ ют в зависимости от текучести ванны, которую определ ют по изменению напр жени  на дуге от заданного, а продолжительность дополнительных импульсов устанавливают в обратной зависимости от времени стекани  металла до критического положени . На фиг. 1 представлены эпюры напр жени  и тока; на фиг. 2 - схема устройства дл  реализации предлагаемого способа. Питание дуги осуществл ют модулированным током с наложением в интервале времени протекани  тока паузы дополнительных импульсов. При этом ток основного импульса 1ц, ток паузы Ij,, длительность основного им-: пульса ti и длительностью паузы t задают программой, а моменты включени  дополнительных импульсов тока и их длительности tgoi-fi в процессе сварки регулируют в зависимости от состо ни  сварочной ванны, о котором суд т по степени ее текучести во врем , паузы. Текучесть возрастает при увеличении температуры и массы сварочной ванны. Поэтому к моменту окончани  основного импульса, предназначенного дл  расплавлени  основного и электродного металла, текучесть ванны максимальна. При отключении тока основного импульса давление дуги резко уменьшаетс  и расплавленньй металл и шлак под действием силы т жести начинают натекать на дугу. Чем больше текучесть 1ванны, тем меньше врем  перемещени  сварочной ванны до критического положени  tup.f . Натекание расплавленного металла на дугу приводит к уменьшению ее длины, а следовательно , и дугового напр жени  Ug. Это (напр жение посто нно сравнивают с опорной величиной U, и в момент снижени  Ug до величины Uo (критическое положение сварочной ванны) по сигналу обратной св зи включают дополнительный импульс тока, которьм необходим дл  создани  импульса,силы , возвращающего сварочную ванну в первоначальное положение. Величина импульса силы зависит от продолжительности дополнительного импульса tgoh.t , которую выбирают пропорционально текучести ванны. Следовательно tgohi устанавливают в обратной зависимости от интервала времени между окончанием предьщущего основного импульса и моментом достижени  UQ величины Up (врем  снижени  напр жени  .) ). 3 . Дополнительный импульс не оказывает значительного вли ни  на величину тока паузы, так как его длитель ность на 1-2 пор дка меньше t,, поэтому кристаллизаци  сварочной ванны продолжаетс . При этом снижаетс  тем пература и уменьшаетс  масса сварочной ванны. Следовательно, возрастает врем  снижени  направлени  tup.i . Дл  удержани  ванны меньших размеров потребуетс  меньше импульс силы, т.е длительность второго дополнительного импульса tgon-i устанавливают в обрат ной зависимости от . .. Обратна  св зь по положению сварочной ванны работает на интервале времени протекани  тока паузы t, после окончани  которого включаетс  основной импульс и процесс продолжаетс . Модулированный ток получают от сварочного источника 1 питани  (ИП) путем периодического закорачивани  реостата 2 балластного (РБ) ключом (к) 3, управление которым осуществл етс  сигналами с блока 4 управлени  сварочным циклом (БУСЦ), задающего длительность основного импульса ty и длительность паузы t,, и блоком 5 формировани  длительности дополнительного импульса (БФДДИ). БФДЦИ работает только во врем  паузы , так как на врем  импульса его отключают сигналом с БУСЦ 4, При размыкании ключа 3 сварочный ток ограничиваетс  РБ 2 до тока паузы tj Одновременно с БУСЦ 4 поступает сигнал на включение БФДДИ 5, и начинаетс  отсчет времени. Напр жение дуги Ug сравнивают в блоке 6 сравнени  напр жени  (БСН) с опорной величиной UQ, котора .выбираетс  в блоке 7 опорного напр жени  (БОН). В момент снижени  Uq до величины UQ БСН 6 вьщает сигналы в БФДЦИ 5, который включает ключ 3 и формирует длительность дополнительного импуль са .i в обратной зависимости от интервала времени между включением паузы и моментом достижени  Uq опор ной величины UQ (.i ). По истечени t (joh.t дополнительный импульс отключаетс  и начинаетс  отсчет времени KP.l Обратна  св зь по положению сварочной ванны работает на прот жении всей паузы t,, после окончани  кото рой БУСЦ 4 выдает сигнал на включение основного импульса тока и на от 184 ключени  БФДДИ 5. После окончани  основного импульса включаетс  пауза, подключаетс  БФДДИ 5, и процесс продолжаетс  . Пример. Сваривают корневой слой шва в вертикальном положении на спуск электродами с покрытием основного типа марки УОНИ 13/55. Сварку производ т без колебаний опи- ранием покрыти  электрода на кромки издели . Питание дуги осуществл ют модулированным током. Длительность основного импульса устанавливают 0,3 с; длительность паузы 0,4 с; опорное напр жение 20 В; ток в паузе 20 А; напр жение дуги в импульсе 24 В; коэффициент пропорциональности К 0,001.5. После окончани  основного импульса тока сварочна  ванна начинает натекать на дугу. При этом длина дуги уменьшаетс  и снижаетс  напр жение и. Это напр жение посто нно сравнивают с опорным напр жением U. В момент снижени  Uq до 20 В включают дополнительный импульс тока. Врем  стекани  металла до критического положени  t,p.i в данном примере равно 0,05 с. Длительность дополнительного импульса тока .i устанавливаетс  в обратной зависимости от . i-v- jT- Под действием импульса силы от первого дополнительного тока расплавленный металл удерживаетс  в хвостовой части сварочной ванны. Во врем  паузы происходит кристаллизаци  сварочной ванны и ее текучесть уменьшаетс . После первого дополнительного импульса врем  снижени  напр жени  titp.i увеличиваетс  до 0,07 с. Длительность второго дополнительного импульса tgon.i автоматически устанавливают равной 0,021 с. Длительность последних импульсов устанавливают еще меньше, так как происходит кристаллизаци  и уменьшаетс  текучесть сварочной ванны. По истечении паузы вновь включают основной импульс тока, начинаетс  интенсивное плавление электродного и основного металла, и процесс продолжаетс . Включение дополнительных импульсов тока переменной продол сительности в момент снижени  дугового напр жени  до уровн  опорного расшир ет

технологические возможности способа сварки вертикальных швов на criycK благодар  применению электродов широ со расцространенных промышленных марок с любым типом покрыти ,

Ранее сварка вертикальных швов выполн лась либо на подъем электродами с-покрытием основного типаJ либо на спуск электродами с покрытием целлюлозного типа. Технологи  сварки на подъем характеризуетс  низкой производительностью сварки корневого сло  шва, нестабильностью .проплавлени  корн  шва, образование карманов, в которых происходит заклинивание шлака. Преимуществом данной технологии  вл етс  высокое качество наплавленного металла, в первую очередь, высока  сопротивл емость хрупкому разрушению при низких температурах. При сварке верти- , кальных швов на спуск электродами с целлюлозным покрытием производительность сварки корневого сло  шва возрастает в 2-2,5 раза, улучшаетс  формирование обратного валика, однако качество наплавленного металла низкое ввиду насьш ени  сварочной ванны водородом . Поэтому примен ть данную технологию дл  сварки конструкций, работающих при температурах от -40 до -бО-С нельз , так как при эксплуатации могут по витьс  треш;ины.

Использу  предлагаемьй способ получают высокое качество сварного соединени , характерное дл  электродов с покрытием основного типа, а также стабильное проплавление и высокую производительность, присущую сварке на спуск.

нрЪ

и: -

in

из

Us

-Sf

ие. i

Рб(2} X

rQ

F

6УСЦ

f)

а

бСИ (7}

бСН

(6}

ГЛ)

бФЛй Г5)

Фие. Z

Claims (1)

1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУДОВОЙ СВАРКИ МОДУЛИРОВАННЫМ ТОКОМ, при котором во время паузы на дугу налагают дополнительные импульсы сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при сварке вертикальных швов на спуск электродами с любым типом покрытия, дополнительные импульсы налагают переменной продолжительности, момент их включения определяют в зависимости от текучести ванны, которую определяют по изменению напряжения на дуге от заданного, а продолжительность дополнительных импульсов уста— g навливают в обратной зависимости от .времени стекания металла до критического .положения.

   SU ,.1131618

   131618