SU1146159A1

SU1146159A1 - Method of pulsed non-consumable electrode arc welding

Info

Publication number: SU1146159A1
Application number: SU843697681A
Authority: SU
Inventors: Василий Сергеевич Виноградов; Валерий Константинович Колесников; Леонид Борисович Рогачевский; Юрий Николаевич Доронин
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1984-02-07
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1985-03-23

Abstract

СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕШ1АВЯ1ЧИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ,при котором на непрерьгено гор щую маломощную дугу налагают импульсы тока, отличающийс тем, что с целью повышени качества при ; сварке тонколистовой латуни путем предотвращени образовани прожогов , величину тока в импульсе выбирают из соотношени 1 A METHOD OF PULSED-ARC WELDING A NON-ELECTRODE, in which current pulses are applied to an uninterruptedly low-power arc, in order to improve quality with; thin-sheet brass welding by preventing the formation of burn-throughs, the magnitude of the current in the pulse is chosen from ratio 1

Description

4four

ОдOd

слcl

;0; 0

Изобретение- относитс к областиThe invention relates to the field of

дуговой сварки негшав щимс электродом материалов, в состав которых вход т легирующие элементы с низкой температурой кипени , и может быть применено в различных отрасл х машиностроени (авиастроении, судостроении , химическом машиностроении и т.д.Х.arc welding by continuous electrode materials, which include low boiling point alloying elements, and can be used in various fields of mechanical engineering (aircraft manufacturing, shipbuilding, chemical engineering, etc.).

Известен способ дуговой сварки, заключаю 1Ц1йс в прецезионной сборке сопр гаемых элементов перед сваркой с последующим плотным поджатием свариваемых кромок к подкладке с оптимальным усилием: нагрев и плавление осуществл ютс свободногор щей дугой в непрерывном режиме 1The known method of arc welding involves enclosing 1C1IS in precision assembly of the mating elements before welding, followed by tight pressing of the edges to be welded to the lining with an optimal force: heating and melting are carried out with a free-running arc in continuous mode 1

Однако значительные усили прижати вызывают необходимость повышени жесткости опорных.балок, а это усложн ет конструкцию приспособлений, ведет к увеличению его размеров, к ухудшению обзора места сварки и т.д Кроме того, при сварке тонколистовых конструкций с непрерывно гор щей свободной дугой происходит чрезмерный перегрев расплавл емого и нагреваемого металла, а также образуетс неблагопри тна форма ванны.However, considerable pressing forces make it necessary to increase the rigidity of the support bars, and this complicates the design of the fixtures, leads to an increase in its size, deterioration of the view of the welding site, etc. Moreover, when welding thin-sheet structures with a continuously free arc, excessive overheating occurs. molten and heated metal, and also forms an unfavorable shape of the bath.

Образование прожога св зано с нарушением равновеси .сил между силами поверхностного нат жени и суммой металлостатического давлени и давлени дуги. Примен емые при сварке источники теплоты имеют размеры п тн нагрева, соизмеримые с толщиной свариваемых элементов. При этом образуетс ванна, по ишрине в несколько раз превосход ща толщину свариваемого металла. Удержание такой ванны на весу св зано с определенными трудност ми.The formation of a burn-through is associated with an imbalance of force between the surface tension forces and the sum of the metalostatic pressure and the arc pressure. The heat sources used in welding have dimensions of heating spots commensurate with the thickness of the elements being welded. In this case, a bath is formed, along the ishrine several times greater than the thickness of the metal being welded. Keeping such a bath on weight is associated with certain difficulties.

Перегрев сварочной ванны вызывает уменьшение сил поверхносного нат жени и увеличивает вес расплава . В результате равновесие указанных сил нарушаетс , происход т прорыв ванны и образование прожога.Overheating of the weld pool causes a decrease in surface tension and increases the weight of the melt. As a result, the balance of these forces is disturbed, a breakthrough of the bath and the formation of a burn-through occur.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ сварки вольфрамовым электродом свободногор щей дугой в импульсном режиме, заключающийс в том, что на маломощную дугу, гор щую в непрерывном режиме, периодически накладываютс импульсы тока большой величины 2.The closest to the invention in its technical nature is a method for welding a tungsten electrode with a free-flowing arc in a pulsed mode, which means that current pulses of a large magnitude 2 are periodically superimposed on a low-power arc burning in a continuous mode.

При сварке неплав щимс электродом импульсна дуга предназначенаWhen welding with a non-consumable electrode, a pulse arc is designed

591591

дл регулировани процесса проплав- to regulate the process of melting

лени основного металла. Технологические преимущества известного способа в наибольшей степени про вл ютс при сварке тонколистовых материалов . Задача предупреждени прожогов решаетс путем периодического импульсного введени теплоты и формировани шва из отдельных точек, перекрываюпрх друг друга.laziness of the base metal. The technological advantages of this method are most pronounced when welding thin-sheet materials. The task of preventing burn-through is accomplished by periodically pulsing heat and forming a seam from individual points, overlapping each other.

При сварке медных сплавов на весу получить шов со стабильным формированием по всей длине соединени представл ет собой технологически сложную задачу и при таком процессе. С ростом концентрации легирующих элементов склонность к образованию прожогов возрастает.When welding copper alloys on weight, obtaining a seam with a stable formation along the entire length of the joint is a technologically challenging task during this process. With increasing concentration of alloying elements, the tendency to the formation of burn-through increases.

Амплитудное значение импульса тока, вл ющеес основным параметром импульсно-дуговой сварки, выбираетс исход из услови обеспечени полного проплавлени свариваемых кромок.Это условие вл етс необходимым требованием при сварке материалов со испар ющимс анодом (титан, углеродистые и различного рода аустенитные стали), но совершенно недостаточным при сварке медно ,цинковых сплавов, ибо из-за различной температуры кипени составл ющих сплава наблюдаетс преимущественное испарение.элементов с низкой температурой кипени . Учитыва , что в латун х содержание цинка велико , а температура кипени в 2,5 раза ниже температуры кипени меди, про- , исходит особо интенсивное испарение цинка из сварочной ванны. Количество образующихс паров зависит от силы тока и концентрации цинка в спла ), вах.The amplitude value of the current pulse, which is the main parameter of the pulse-arc welding, is selected on the basis of ensuring full penetration of the edges being welded. insufficient in welding of copper and zinc alloys, because, due to the different boiling points of the alloy components, there is a predominant evaporation of elements with a low boiling point. Taking into account that in brass the zinc content is high, and the boiling point is 2.5 times lower than the boiling point of copper, the result is a particularly intense evaporation of zinc from the weld pool. The amount of vapor generated depends on the strength of the current and the concentration of zinc in the alloy, Bax.

Процесс испарени сопровождаетс формированием мощного потока паров, направленного нормально к поверхности сварочной ванны. Существование потока паров ведет к возникновению силы, оказывающей дополнительное давление на сварочную ванну вследствие реактивного действи истекающей с большой скоростью струи. Это давление может достигать таких значений, при которых металл сварочной ванны продавливаетс и образуетс прожог.The evaporation process is accompanied by the formation of a powerful stream of vapors, directed normally to the surface of the weld pool. The existence of a vapor stream leads to the appearance of a force exerting additional pressure on the weld pool due to the reactive action of the jet flowing at high velocity. This pressure can reach such values at which the weld pool metal is forced through and a burnout is formed.

Целью изобретени вл етс повышение качества при сварке тонколис- товой латуни путем предотвращени образовани прожогов.The aim of the invention is to improve the quality when welding fine-leaf brass by preventing the formation of burn-throughs.

- Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу импульснодуговой сварки неплав щимс электродом , при котором на непрерывно гор щую маломощную дугу налагают импульсы тока, величину тока в импульсе выбирают из соотношени 1(2,8.х.3,2) К, где К - меди в латуни.- The goal is achieved by the method of impulse-arc welding with a non-melting electrode, in which current pulses are applied to a continuously burning low-power arc, the current impulse is chosen from the ratio 1 (2.8 x 3.2) K, where K - copper in brass.

При сварке в услови х, когда амплитудное значение силы тока меньше нижнего предела указанного соотношени , формирование шва св зано с возникновением дефектов в виде непроваров из-за недостаточного перекр1ыти кратеров предьщущей точки и последующей. При сварке в услови х, когда амплитудное значение силы тока превышает верхний предел указанного соотношейи , процессы испарени протекак)Т настолько бурно, что результирующее давление на сварочную ванну оказываетс больше сил поверхностного нат жени , в результате чег образуетс прожог.When welding under conditions where the amplitude value of the current strength is less than the lower limit of the specified ratio, the formation of a seam is associated with the occurrence of defects in the form of incompetence due to insufficient crossover of craters of the previous point and the next. When welding under conditions where the amplitude value of the current exceeds the upper limit of the specified ratio, the evaporation processes leakage) T is so violent that the resultant pressure on the weld pool is greater than the surface tension forces, resulting in burnout.

Способ проверен применительно к сварке латуни Л68 толщиной 1 мм, 1(сотора производитс встык неплав щимс вольфрамовым электродом. Величина сврочного тока в импульсе 195-2 to А, скорость сварки 18 м/ч, врем импульса 0,3 с, врем паузы О, 1 с. В качестве защитного газ используетс аргон. Расход защитного газа составл ет 10-12 л/мин. Качество сварных соединений определ ют по механическим испытани м на статическое раст жение и по характеру формировани швов.The method was tested in relation to welding L68 brass with a thickness of 1 mm, 1 1 pp. Argon gas is used as shielding gas. Shielding gas flow rate is 10-12 l / min. The quality of welded joints is determined by mechanical tests for static stretching and by the pattern of weld formation.

Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.

Предлагаемый способ обеспечивает получение соединений равнопрочных основному металлу о стабильным формированием швов по всей длине сварного соединени . Во всех щвах отсутствуют дефекты типа прожогов. При этом резко уменьшаютс потери элементов , св занные с испарением, что очень важно при сварке латуней, а также повышаютс коррозионные свойства металла шва.The proposed method provides the formation of equal strength base metal compounds with stable formation of seams along the entire length of the welded joint. In all the grooves there are no defects such as burnouts. This dramatically reduces the loss of elements associated with evaporation, which is very important when welding brass, and also increases the corrosion properties of the weld metal.

Предлагаемый способ позволит обеспечить надежную эксплуатацию узлов, работающих в агрессивных средах.The proposed method will ensure reliable operation of nodes operating in aggressive environments.

195-210 26,5-28, Непровар Меньше нижнего предела указанного соотношени ОтсутстВ пределах укавуют занного соотношени Прожоги Больше верхнего предела предлагаемого соотношени 195-210 26,5-28, Neprovar Less than the lower limit of the specified ratio Lack Within the range indicate the ratio of Prozhogi More than the upper limit of the proposed ratio

Claims

METHOD OF PULSE-ARC WELDING BY NON-MALABLE ELECTRODE, in which current pulses are applied to a continuously burning low-power arc, characterized in that, in order to improve the quality when welding thin-sheet brass by preventing the formation of burns, the current value in the pulse is selected from the ratio 1 = (2.8 .. '. 3,2) K, where K is the copper content in brass.