SU1486294A1

SU1486294A1 - Способ дуговой сварки в углекислом газе плавящимся активированным ' электродом

Info

Publication number: SU1486294A1
Application number: SU874312859A
Authority: SU
Inventors: Vyacheslav A Lenivkin; Oleg M Chernyj
Original assignee: Rostovskij Na Donu I Selsko
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом, преимущественно угловых и тавровых соединений, и может найти применение при изготовлении конструкций в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности процесса сварки и качества шва благодаря улучшению условий теплопеИзобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом в активных защитных газах, преимущественно угловых и тазровых соединений различных металлов и сплавов толщиной от 3 мм и выше, и может найти применение при изготовлении конструкций в, различных отраслях промышленности и строительстве.

Целью изобретения является повышение производительности процесса сварки и качества шва путем улучшения условий использования тепла дуги и передачи его электроду и свариваему изделию.

2

редачи дугой изделию. Способ осуществляют на токе обратной полярности плавящимся активированным электродом. Электрод активируют солями щелочных металлов углекислого натрия или калия в количестве 0,005-0,02^ от массы проволоки. Напряжение на дуге ν« устанавливают не менее 27 В при соответствии внешней составляющей длины дуги 0,1-2,0 мм. Скорость сварки выбирают в диапазоне 30-90 м/ч. Сварку ведут в диапазоне токов, выбираемых из соотношений 1_мин= 250+50(8 - 1,2)+0,75(V*-27)ехр (1,78,), 1_макс =

= (1,2-1,22) 1_МИИ, где 8_э - диаметр электрода, мм. Величина тока 1_МИМявляется границей перехода от капельного переноса к струйному, а 1_Мокс границей перехода к погружению дуги. Погружение дуги приводит к образованию несплавлений и выпуклой форме усиления, что нежелательно при сварке угловых и тавровых соединений.

1 табл.

Способ осуществляется следующим образом.

Сварку ведут поверхностноактивированной электродной проволокой в качестве активаторов соли щелочных металлов, углекислого натрия или калия массой 0,005-0,02/? от массы проволоки в диапазоне токов от 1_миц до 1маке·

1„ии = [250 + 50(8, - 1,2)3 +

+ 0,75е (ν_Α - 27);

I макс ⁼ (1 »2 ~ 1,22)1_мич·

Напряжение на дуге устанавливают от 27 В и выше при внешней составляющей длины дуги 0,1-2,0 мм, а

4*

00

<35

ьэ

со

з 1486294 4

скорость сварки устанавливают в диапазоне 30-90 м/ч. Причем в качестве активаторов применяют недефицитные соли из ряда щелочных металлов.

При токах ниже 1,_мия процесс сварки осуществляется с капельным переносом металла, с повышенным разбрызгиванием электродного металла и образованием выпуклого шва.

Увеличение тока выше 1_МС(КС ~ (1,2- 1,22)1_ММН приводит к ухудшению формы шва за счет ее углубления и большого количества наплавленного металла и выпучивания усиления. Уменьшение внешней составляющей длины дуги приводит к снижению катета наплавленного металла и образованию выпуклого шва. Увеличение длины дуги более 2 мм приводит к нарушению струйного переноса металла, повышению разбрызгивания. Нижний предел скорости свар'ки выбран из условия получения шв'ов заданного размера и получения швов без выпуклости, а верхний предел из условия отсутствия дефектов в виде подрезов. .

При сварке активированным электродом покрытие разлагается и его элементы частично попадают в дугу. Пары щелочных металлов обладают высокой электропроводностью и низким коэффициентом теплопроводности. Это приводит к тому, что, попадая в периферийную зону дуги, пары покрытия с одной стороны ухудшают теплопроводность от нее, а с другой - увеличивают проводимость ее периферийных участков. Все это способствует расширению дуги и увеличению анодного пятна на электроде. При этом несколько возрастает ток при постоянной скорости подачи электрода, а плотность тока в анодном пятне снижается . Происходит перераспределение силового фактора на электроде, что приводит к образованию струйного переноса металла, а расширение дуги увеличивает ширину проплавления и катет шва. Расширение дуги при постоянном токе приводит к перераспределению сил, действующих на жидкий металл сварочной ванны, и улучшаются условия формирования шва, шов получается вогнутым. Это позволяет получить при постоянном расходе сварочной проволоки шов с постоянным катетом при большей скорости сварки и, тем самым,

снизить расход электродной проволоки на единицу длины шва.

Увеличение внешней составляющей длины дуги более 3 мм приводит к · тому, что меньшая доля элементов активирующего покрытия попадает в дугу возрастает теплоотвод от.нее. Дуга сжимается, перенос металла ухудшает10 ся, нарушается устойчивость дуги, а при скорости сварки более 40-50 м/ч появляются подрезы.

Пример. Проводилась сварка в углекислом газе угловых соединений в лодочку из стали СтЗ толщиной 6 мм со скоростью сварки 15-100 м/ч элект родной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2, 1,6 и 2,0 мм с активированным покрытием из углекислого калия. Мас20 са покрытия составляла 0,005-0,02% от массы проволоки. Расстояние между токоподводящим наконечником и образцом выдерживалось постоянным и составляло для диаметра электрода 1,2мм 25 1,5 мм, диаметра 1,6 мм - 2,0 мм, а

диаметра 2,0 мм - 25 мм. Питание ду• ги осуществлялось от источников с жесткой характеристикой. Для получения сравнительных данных одновремен20 но производили сварку электродной проволокой без покрытия.

Контроль электрических параметров режима осуществлялся по приборам с одновременной записью осциллограмм и синхронной киносъемкой процесса 35 сварки. Размеры швов и формообразование оценивали по макрошпивам поперечных швов и визуальным осмотром.

Исходные данные и результаты исследований'для диаметра 1,6 электрода сведены в таблицу.

Использование предложенного способа дуговой сварки обеспечивает: повышение качества шва за счет улучшения теплопередачи дуги свариваемой детали и электроду (формообразование шва за счет получения швов с меньшей выпуклостью); повышение производительности процесса сварки путем получения заданного катета шва при большей скорости сварки с постоянной скоростью подачи электрода . за счет повышения проплавляющей способности дуги и получения вогнутой формы благодаря увеличению катета шва; экономию сварочных материалов за счет снижения разбрызгивания металла и получения швов без выпуклого усиления.

5 1486294

Claims

Формула изобретения Способ дуговой сварки в углекислом газе плавящимся активированным электродом, при котором сварку ведут $ током обратной полярности, а на поверхности проволоки наносят покрытие из углекислого натрия или калия в количестве 0,005-0,02% от массы проволоки, отличающийся тем, ю что, с целью повышения производительности и улучшения качества при сварке преимущественно угловых и тавровых соединений, сварку ведут при напряжении на дуге не менее 27 В при внешней составляющей дуги 0,1—

2 мм, скорости сварки 30-90 м/ч и токах, выбираемых из соотношений:

1_МИИ = 250 + 50(П_э -1,2)+ 0,75(ν_Α - 27)ехр(1,7<3,), 1_ма1сС = (1,2 - 1,22)

1_МИН , где <3 - диаметр электрода.

Ток дуги, А Напряжение, В Скорость сварки, м/ч Внешняя составляющая длины дуги, мм Характер процесса сварки наличие дефектов и формирование шва 260 27 30 2,2 Процесс с крупнокапельным переносом металла, выпуклый шов, повышенное разбрызгивание 260 27 30 2,0 Процесс независимый с неравномерным переносом капель, шов выпуклый, повышенное разбрызгивание 270 27 30 2,0 Процесс со струйным переносом металла, шов вогнутый, разбрызгивание минимальное 325 27 30 0 Процесс со струйным переносом металла, разбрызгивание минимальное 330 27 30 0 Процесс с редкими короткими замыканиями, ухудшается форма шва, повышается разбрызгивание 325 27 90 0 Процесс со струйным переносом металла, шов вогнутый 325 27 95 0 Процесс со струйным переносом, появляются подрезы 370 36 30 2,0 Процесс неустойчивый с неравномерным переносом металла 375 36 30 2,0 Процесс со струйным переносом металла, шов вогнутый, разбрызгивание минимальное 415 36 30 1,0 Процесс со струйным переносом металла, шов вогнутый, разбрызгивание минимальное 455 , ³⁶ 30 0 Процесс со струйным переносом металла, шов вогнутый, разбрызгивание минимальное 460 36 30 0 Процесс устойчивый нарушается,появляются короткие замыкания, появляется выпучивание шва 455 36 90 0 Процесс со струйным переносом, шов вогнутый 455 36 95 0 Процесс со струйным переносом металла, образуются подрезы