SU1708555A1 - Способ электродуговой обработки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к дуговой сварке с магнитным управлением и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей машин автоматической на-плавк'ой под слоем флюса. Цель изобретени  - обеспечение стабильности процесса наплавки под слоем флюса в широком диапазоне режимов и повышение качества наплавленного металла. При дуговой наплавке с управл ющим магнитным полем на посто нную составл ющую магнитного потока накладываетс  составл юща  импульсного магнитного потока, формируемого однонаправленным плоскопараллельным. Устройство включает головку с мундштуком дл  направлени  плав щегос  электрода, бун^ кер дл  флюса, соединенный с изогнутым каналом дл  подачи флюса. Канал выполнен Г-образным в сердечнике электромагнита. Сердечник выполнен Г-образным с рабочим торцом, параллельным продольной части Г- образного канала дл  подачи флюса, 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к дуговой сварке с магнитным управлением .и может использоватьс  при восстановлении изношенных деталей машин автоматической наплавкой под слоем флюса.

Цель изобретени  - обеспечение стабильности процесса наплавки под слоем флюса в широком диапазоне режимов и повышение качества наплавленного металла.

На фиг.1 изображена временна  диаграмма электромагнитного пол ; на фиг.2 устройство дл  осуществлени  способа; на фиг.З - схема силовых линий плоскопараллельного магнитного пол .

Сущность способа заключаетс  в том, что на посто нную составл ющую магнитного потока 1 накладываетс  составл юща  импульсного магнитного потока 1(фиг.1).формируемого однонаправленным плоскопараллельным , силовые линии которого располагают в вертикальных плоскост х, параллельных плоскости, проход щей через вертикальную и горизонтальную оси поперечного сечени  наплавл емого издели .

Устройство дл  осуществлени  способа электродуговой обработки (фиг.2) в плоскопараллельном импульсно-однонаправленном электромагнитном поле включает головку 1 с мундштуком 2 дл  направлени  плав щегос  электрода, бункер дл  подачи флюса 3, соединенный с изогнутым каналом дл  подачи флюса, установленные с .зазором относительно мундштука, и электромагнит 4 с сердечником. Канал дл  подачи/ флюса 5 выполнен Г-образным в сердечнике электромагнита 4. Сердечник выполнен Гобразным с рабочим торцом, параллельным

продольной части Г-.образного канала 5 дл  подачи флюса.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Магнитный поток Фг импульсной составл ющей плоскопараллельного электромагнитного пол , конфигураци  силовых линий в вертикальной плоскости которого показана на фиг.З, на прот жении каждого импульса, длительность которых равна 0,01 с, возраста , перестраивает форму столба сварочной дуги в колоколообразную, а снижа сь, возвращает ее в естественную , соответствующую дуге в отсутствии внешнего электромагнитного пол  При наибольшем значении импульса магнитного потока активное п тно сварочной дуги на поверхности наплавл емого издели , рассредоточенное во врем  перестройки ее. столба, приобретает форму эллипса, длинна  ось которого в этот-момент имеет наибольшее значение по величине. Ширина наплавл емых валиков при этом увеличиваетс , глубина проплавлени  основного металла уменьшаетс . В следующий момент времени с понижением величины импульсной составл ющей магнитного потока возрастают силы пинч-эффекта и вследствие изменени  электропроводности ферромагнитного издели  по мере его проплавлени  столб сварочной дуги сжимаетс , глубина проплавлени  основного металла увеличиваетс . Однако поЬто нна  составл юща  мaгниtнoгo потока Ф1 (фиг.1) удерживает столб сварочной дуги в колоколообразной форме с рассредоточенным п тном нагрева на детали.

Импульсный магнитный поток Фг (фиг.1), создаваемый двухполупериодно выпр мленным током промышленной частоты, вызывает по вление в расплаве сварочной ванны импульсных пондеромоторных сил, которые способствуют измельчению структуры наплавленного металла, подавл   дендритную кристаллизацию. Скорости же вращенм  сварочной дуги и жидкого металла сварочной ванны не достигают пределов, при которых нарушаютс  защита зрны горени  дуги и стабильность процесса при величине магнитной индукции более 0,025 Тл и частоте следовани  импульсов плоскопараллельного электромагнитного пол  до 50 Гц1 когда длительность импульсного магнитного потока становитс  равной длительности самого импульса,

Способ электродуговой обработки в плоскопараллельном электромагнитном поле с применением устройства осуществл етс  следующим образом.

При пропускании по обмотке электромагнита 4 (фиг;2) двухполупериодно вы . пр мленного тока промышленной частоты в зоне сварочной дуги и расплава сварочной

ванны создаетс  плоскопараллельное электромагнитное поле, имеющее форму силовых линий 6 (фиг.З). Флюс из бункера 3 (фиг.2) через канал 5 сердечника электромагнита поступает в зону наплавки и, расплавл  сь, образует шлаковый пузырь, который обеспечивает защиту расплава сварочной ванны от воздействи  атмосферного воздуха.

Длительность импульсной составл ющей магнитного потока 2 равна длительности паузы и соответствует устанрвленному значению частоты электромагнитного пол . Амплитуда магнитного потока регулируетс  изменением величины магнитной индукции

0 пол . Величина посто нной составл ющей магнитного потока Ф1 меньше импульсной и устанавливаетс  в зависимости от значени  последней.

Пример. Предлагаемым способом с

5 помощью устройства наплавл ли образцы из стали 45 диаметром 70 мм с использованием электродной проволоки марки Нп-ЗОХГСА диаметром 2 мм. Образцы наплавл ли автоматической головкой А-580М,

0 источником-тока дл  наплавки служил сварочный преобразователь АД-500. Катушка электромагнита имеет обмотку с числом витков .500 медной проволоки марки ПЭФ-1 и питаетс  двухполупериодно выпр мленным

5 током промышленной частоты. Сечение сердечника электромагнита имеет размеры 26x26 мм, диаметр канала в нем 16 мм.

Образцы наплавл ли на форсированном режиме со скоростью 20 м/ч на токе

0 обратной пол рности 1 300 А при рабочем напр жении U 32 В. Скорость подачи электродной проволоки Vn.n. 144 м/ч, вылет электрода Ь 60 мм. Параметры плоскопараллельногр электромагнитного пол 

5 следующие: величина магнитной индукции В 0,028 Тл, частота импульсной составл ющей магнитного потока f 10 Гц. Соотношение посто нной и импульсной составл ющих магнитного потока - 3/4.

Ширина валиков, наплавленных в электромагнитном поле, получаетс  на 30-35% больше, а глубина проплавлени  основного металла на меньше по сравнению с

5 наплавкой без пол . Структура металла, наплавленного в плоскопараллельном электромагнитном поле, получаетс  однородной, мелкозернистой, ч: подавлением д ндритной кристаллизации.

Наплавка образцов на указанном режиме без магнитного пол  приводит к нарушению стабильности процесса и неудовлетворительному формированию валиков и структуры наплавленного металла.

Claims (2)

1. Способ электродуговой обработки, при котором на сварочную дугу и сварочную ванну воздействуют электромагнитным полем с посто нной и импульсной составл ющими магнитного потока, отличающийс   тем, что, с целью обеспечени  стабильности наплавки под флюсом в широком диапазоне режимов и повышени  качества наплавленного металла, импульсный магнитный поток формируют однонаправленным плоскопараллельным, силовые линии которого располагают в вертикальных плоскост х , параллельных плоскости, проход щей через вертикальную и горизонтальную

оси поперечного сечени  наплавл емого издели .

2. Устройство дл  электродуговой обработки , содержащее головку с мундштуком дл  направлени  плав щегос  электрода,

бункер дл  подачи флюса, соединенный с изогнутым каналом дл  подачи флюса, установленные с зазором относительно мундштука электромагнит с сердечником, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени 

стабильности наплавки под флюсом в широком диапазоне режимов и повышени  качества наплавленного металла, канал дл  подачи флюса выполнен Г-образным в сердечнике электромагнита, сердечник выполнен Г-образным с рабочим торцом, параллельным продольной части Г-образного канала дл  подачи флюса.

Ф1

d

Фиг. t

at

or

№

0 ,