SU1449274A1 - Способ односторонней двухдуговой сварки неплав щимис электродами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматической сварке преимущественно не- гшав щимис  электродами с присадочной проволокой и может быть использовано в машиностроении и других област х промышленности. Цель изобретени  - улучшение формировани  корн  шва при однопроходной сварке на весу и исключение прожогов, непроваров и каплевидного проплава. .Неплав щиес  электроды 1 и 2 располагают один от другого на рассто нии L сГ(1 + + Ч) -(и, - и,), где I, и I/- сварочный ток соответственно на первой - ОАМИ мае- чьзон  су и   т ай и второй дугах, U, и U, - напр жение на первой и второй дугах; толщина свариваемого металла. Одну из проволок 3 подают в головную часть сварочной ванны 4 впереди расположенной дуги, а вторую проволоку 5 подают в хвостовую часть 6 сварочной ванны позади расположенной дуги В процессе сварки электроду 1. сообщают осевое колебание с частотой f 1,/сГ(1/с) и амплитудой и,, где d, - диаметр электрода 1. Подключение электродов 1, 2 к общему источнику питани  7 производ т согласно схеме. При этом осевое колебание электрода 1 осуществл ют с помощью программного устройства , а колебани  электрода 2 и проволоки 5 - от второго дополнительного устройства. Вьщерживание рассто ни  между электродами обеспечивает исключение фазовых превращений и по вление трещин в корне шва. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. - - t ч . - с fS О) N0 ;

Description

ИчоОретеине (тгноситс  к автомати- ческо11 сварке преимущественно не- план щимис  электрода с применение присадочной проволоки и может быть использовано в машиностроении и других област х промыиитенности.

Цель изобретени  - улучшение формировани  корн  шва при однопроходной сварке на весу и исключение про- жогов, непроваров и каплевидного проплава.

На фиг. 1 изображена схема расположени  неплав щихс  электродов и схема их подключени  на фиг. 2 - схема расположени  электродов и подачи присадочных проволок, вид сверх

Впереди идущий по направлению сварки электрод 1 располагают от второго электрода 2 на рассто нии

li+ll п

L, которое задают из услови  ---- ()

и ,+и

где I,, I, - сварочный ток соответственно на первой и второй дугах U, и , - напр жение на первой и второй дугах; (f - толщина свариваемого металла . Диаметр первого электрода 1 и режимы сварки задают в зависимости от толщины свариваемого металла. Ток сварки первого электрода состав- л ет от 40 до 60 толищн свариваемого металла, а диаметр - от 1 до 2 толщин . Диаметр второго электрода и ток сварки принимают равными от 0,8 до 1,0 величины первого электрода и тока сварки.

Одну из проволок 3 подают в головную часть сварочной ванны 4, а вторую 5 - в хвостовую часть 6 сварочной ванны, при этом присадочным проволокам задают смещение относительно свариваемого стыка, которое принимают 0,25 - 0,5 от соответствующего диаметра неплав щегос  электрода . Установлено, что соблюдение усазанных соотношений позвол ет обеспечить высокое качество формировани  шва. При значительном соотношении возможно по вление подрезов. При увеличении не обеспечиваетс  равно- толщинность усилени  шва. В процессе сварки второму электроду и присадочной проволоке при сварке толщин свьпие 2 мм задают поперечные колебани . В пропоссе сварки впереди рас положенному электроду 1 сообщают oce вое колебание с частотой f

Ai ,. 1

;i лмпггитудой

d 1 d и ,

(мм), где (1, - /iHciM . ip rifiiBin ci nfii. ia в щегос  з.чектрсща . Пп.чк чкщенис электродов ос ущегтБ ьчют к пОпи му источнику 7 питани  согласно с;хеме (фиг. 1), при этом осевое колебание первого электрода осуществл ют с помощью программного устройства, а колебани  второго электрода и присадочной проволоки -от второго дополнительного устройства (не показано).

Сварку осуществл ют следующим образом.

Устанавливают оба электрода последовательно вдоль стыка. Выбирают режимы сварки в зависимости от толщины свариваемого металла по предложенным соотношени м. Возбуждение дуг осуществл ют с помощью осцилл тора . В качестве примера осуществл ют сварку продольного шва на весу из стали ВП-25 толщиной 2,5 мм. Сварку производ т при режиме: сила тока 150-160 А, напр жение на дуге 10- 12 В, проволока диаметром 1,6 мм, марки Св 18ХМА, скорость сварки 10 м/ч. Защитный газ - аргон, расход 10-12 л/мин. Частота колебаний неплав щегос  электрода 60-65 1/с (на первой дуге) в осевом направлении амплитуда Л 1 мм. Диаметр неплав -г щегос  электрода d , 4 мм. Режим на второй дуге: сила тока 100-120 А, напр жение на дуге 10 В, скорость сварки 10 м/ч, диаме;тр неплав щегос  (вольфрамового) электрода 3 мм, диаметр присадочной проволоки 1,6 мм, смещение проволоки 0,75 - 1,5 мм. Проволока марки 18 ХМА. Скорость подачи проволоки 10-15 м/ч. Частота поперечных колебаний 125-175 кол./ми В качестве защитного газа используют аргон с расходом 10 л/мин. Рассто ние между дугами L (31 - 32) мм.

Проведенные работы показали высокое качество сварных швов. Обеспечена равномерна  величина проплава, дефекты типа прожоги, трещины и каплевидный проплав отсутствуют. Формирование корн  шва хорошее. В процессе сварки предлагаемым способом за счет пульсации (осевого колебани  первого электрода) пики провара накладываютс  один на другой и обеспечивают чешуйчатость по внешнему виду. При этом за счет пульсации в процессе сварки с изменением дугового зазора передн   сварочна  ванна при воздействии следующего цикла частично

14. j42

или иолнистыо пе1пм1лап,ч етс , ;j при п н-ледую1Ш1х циклах передн   ее половина переплапл етс  меньше и остаетс  в большем объеме закристаллизовавшейс . Благодар  пульсирующему воз- действию теплоты дуги при сварке имеет место многократньи переплав металла шва, что благопри тно сказываетс  на качестве сварного соедине- ,„ ни , В силу инерции приведенной схемы пульсаци  тепловых параметров дуги вызывает незначительную пульсацию температуры в изделии, и зона термического вли ни  не превышает 3-4 мм,,5

Таким образом, назнача  режимы сварки передней дугой, обеспечиваетс  благопри тный термический цикл в корне шва. При повторном воздействии дуги на уже закристаллизовавшуюс  сварочную ванну и прилегающие к ней зоны основного металла создаютс  услови  дл  дополнительной термообработки каждой порции Наплавленного металла. При сварке второй дугой и 25 подаче присадочной проволоки в хвостовую часть ванны обеспечиваетс  отсутствие внутренних дефектов, при этом переплавление металлов в корне шва (или без его переплавлени ) наз- ,п начнетс  в зависимости от сваривае- мости материала, его склонности к трещинам, что регулируетс  рассто нием 1. Выдерживание рассто ни  обеспечивают исключение фазовых превращений и по вление трещин в корне шва. Экспериментально установлено, что занижение рассто ни  приводит к по влению прожогов, особенно при сварке тонколистового металла, а завьш1ение - к по влению трещин в кор- не шва. Подача присадочной проволоки во фронтальную часть сварочной ванны сключает по вление усадочных ракоин и способствует лучшему перемешианию основного и присадочного маериалов .

Дл  обеспечени  гарантированного силени  шва и качественного его форировани  второму электроду придают оперечные колебани , при этом при- ° адочную проволоку подают в хвостоую часть сварочной ванны и обеспе- . ивают ее смещение от свариваемого тыка на 0,25-0,5 диаметра неплав егос  электрода.

Экспериментально установлено, что одключение каждой из дуг должно роизводитьс  с противоположных кон35

к ч ви ла 1,

45

55

гд

при вым сад час рым хво

,„ ,,5

25 ,п

5

НОВ свариваемого стыка, благодар  этому исключаетс  пли ние магнитных полей, создаваемых каждой дугой друг на друге. При этом осевые колебани  и частота колебаний первого электрода должны быть установлены по заданной зависимости. В случае несоблюдени  требовани  вы влено, что дуговой разр д становитс  неустойчивым, св зан с резкими изменени ми напр жени  и тока, что приводит к перегреву сварочной ванны и резкому изменению давлени  дуги, в результате чего вогможны свищи в сварном шве и поры.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность сварки на весу за один проход, что повьщ1ает производительность более чем в 2 раза, кроме того сокращаютс  затраты на технологическое оснащение и ремонт дефектов типа непровары, каплевидный проплав, а также уменьшаетс  брак изделий по трещинам.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ односторонней двухдуговой сварки неплав щимис  электродами, при котором электроды располагают вдоль оси шва, а в процессе вьтолне- ни  щва подают присадочный материал, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  формировани  корн  при выполнении сварки на весу с подачей присадочного материала под каждый из электродов, а также исклю чени  прожогов, непроваров и каплевидного проплава, электроды располагают друг от друга на рассто нии 1, определ емом по формуле

   1

   I Ii

   и

   (f.

   25 ,п

   °

   45

   5

   где 1 и I.; - сварочный ток, соответственно на первой и второй дугахJ

   и 1 и Uj - напр жение соответственно на первой и второй дугах. В; (f - толщина свариваемых

   кромок, мм,

   при этом в ванну, образованную первым по ходу сварки электродом, присадочную проволоку подают в головную часть, а в ванну, образованную вторым по ходу сварки электродом, - в хвостовую часть.

   51 4 9; 7A6

   2, Г.посоГ) по п. 1, о т л и ч а ю-к э.пектролу гооСча-лст 1, севые олеПа- щ и и с   TtM, что, с целью форми-ни  с частотой 1 ,, Л 1/, и .чми.читу- ровэни  гава с чешуйчатой поверхностьюдой ,/(, 1,, где cJ , - диаметр нерасположенному первым по ходу свар- 5плав щегос  ч; ектрода, «тм.

   фиг. 2.