SU753571A1 - Способ электрошлаковой сварки комбинированными электродами - Google Patents

Description

значительных трудовых затрат на последующую механическую обработку.

Кроме того, до насто щего времени не преодолены трудности наведени  шлаковой ванны неплав щимс  электродом . Нередки случаи приваривани  электрода к подложке и эрозии основани  приспособлени . На неплав щийс  электрод из тугоплавкого металла отрицательное действие оказывает дуга , возбуждаема  -между ним и подложкой в начальной стадии процесса, затруднительно также сформировать корень шва без технологических прибьи ей известными приемами наведени  шлаковой ванны плав щимис  электродами. Не удаетс  избежать эрозии основани  приспособлени  и в этом случае, в особенности при использовании пластинчатых электродов .

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  расширение диапазона свариваемых толщин и марок металлов при сварке электрошлаковым способом с повышением качества сварных соединений .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что после возбуждени  процесса в шлаковую ванну подают дополнительный стержневой электрод, электрически св занный с упом нутыми неплав щимис  и плав щимис  проволочными электродами, а перед выведением усадочной раковины этот дополнительный стержневой электрод вывод т из шлаковой ванны.

Дл  облегчени  наведени  шлаковой ванны и улучшени  формировани  корн  шва без прибыли при возбуждении процесса проволочный электрод подают со скоростью 0,5-1,5 см/сек, а дл  расширени  диапазона свариваемых тоЛщин с формированием корн  шва без прибыли неплав щийс  электрод набирают в виде гребёнки стержней, которую располагают вдоль свариваемых кромок В течение времени выведени  усадочной раковины проволочный электрод

.подают импульсами.

Комбинацией неплав щегос  электрода с проволочным в начальной и заключительной стади х процесса и использованием стержневого электрода в качестве основного присадочного металл достигаетс  возможность сварки трудндеформируемых марок материалов с улучшением качества формировани  шва без прибылей. Проволочный электрод в этом случае может быть менее легированным, так как подаетс  в незначительных количествах.

Предложенна  комбинаци  электродов в процессе сварки позвол ет использовать технологический прием с применением более легированного, чем основной металл стержневого электрода , и менее легированного проволочного . В этом случае может быть достигнут требуемый химсостав шва с одновременным увеличением скорости подъема металлической ванны и снижением погонной энергии за счет ускоренного плавлени  проволочного электрода . Это обсто тельство особенно важно при сварке титановых и никелевых сплавов. Эффективность способа возрастает при формировании фасонных швов, когда в зависимости от конфигурации сечени  соответственно комбинируют электроды в процессе сварки.При этом возрастает возможность формировани  фасонных швов со значительным перепадом посвариваемой толщине, так как имеетс  возможность ввести

продольный электрод в узкую щель формирующего вкладыша. Исключаетс  отрицательное воздействие дуги на неплав щийс  электрод в начальной стадии процесса. Импульсна  подача небольших порций металла в виде проволоки при выведении усадочной раковины сокращает врем  ее выведени .

На фиг. 1 изображена технологическа  схема предлагаемого способа; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1.

Электрошлаковую сварку по предлагаемому способу осуществл ют следующим образом.

в плавильное пространство, образованное свариваемыми кромками профилированной заготовки 1 (фиг. 1 и 2)

и формирующими планками кокил  2, ввод т подключенные к одному и тому же источнику неплав щийс  электрод 3, который может быть выполнен в виде гребенки из прутков, проволочный 4 и стержневой 5 присадочные электроды.

Неплав щийс  электрод 3 и стержневой электрод 5 устанавливают с зазором от основани  кокил , а проволочный электрод 4 закорачивают с ним через пластину-подложку из материала, близкого по химсоставу со свариваемой заготовкой . При формировании фассонного шва, например типа швеллер, со значительным перепадом по свариваемой -толщине проволочный электрод размещают в вырезе, выполненном в формирующем вкладыше б. Затем засыпают флюс и навод т ванночку жидкого шлака под неплав щимс  электродом, подава  р дом с ним проволочный электрод с ненебольшой скоростью (0,5-1,5 см/сек). После погружени  неплав щегос  электрода в шлаковук) ванночку, резко нарастает ток в цепи неплав щегос  злект-рода , обеспечива  расплавление всего флюса, подогрев кромок, и плавление

их с формированием корн  шва. Врем  наведени  шлаковой ванны и формировани  корн  шва задаетс  режимом наведени  в зависимости от свариваемой толщины и контролиру.етс ,

например, с помощью реле времени.

По истечении заданного времени переход т на режим сварки. Переход на режим сварки может осуществл тьс  автом тически; При этом включаетс  поддача стержневого электрода и в необходимых случа х, выводитс  на заданную скорость проволочный электрод. Дл  обеспечени  качественного формировани  шва присадочные электроды подают с плавным нарастанием скорости до заданной величины. Общий сварочный ток стабилизируетс  путем изменени  рассто ни  между неплав щимс  электродом и металлической ванной. На заключительной стадии процесса переход т на режим выведени  усадочной раковипы. При этом прекращают подачу стержневого электрода и устанавливают заданный сварочный ток дл  выведени  усадочной раковины . В этом случае комбинируют с неплав щимс  электродом проволочный, родава  его импульсно. врем  чередовани  импульсов и пауз выбираетс  опытным путем в зависимости от свариваемой толщины с учетом физических свойств свариваемого металла. Режимы сварки выбираютс  дл  каж;лого .конкретного случа .

В качестве примера в таблице приведены режимы, на которых сваривалс  швеллер из никелевого сплава ЭЙ 437Б с толщиной полки 45 мм и толщиной стенки 20 мм. В качестве неплав щегос  электрода использовалс  молибденовый пруток диаметром 12 мм,

5 а присадочными электродами служили проволока диаметром 4 мм и стержень сечением 1,5 см из металла того же химсостава, что и основной.Сварку вели с флюсом АНФГП.

23-25 1500-1700 70-75 1800-2000 80-100 6-7

Условные обозначени :

Uc6напр жение сварки,

ток наведени  шлаковой ванны

врем  наведени  шлаковой

ванны;

сь ток сварки;

Vn.9скорость подачи проволочного

электрода;

ъскорость подачи стержневого

электрода, VCB - скорость сварки; сь выведени  усадочной раковины .

Сварные соединени , выполненные на указанных режимах с дополнительным легированием в процессе сварки молибденом в пределах 2-3%, были по уровню жаропрочности близкими с основным металлом. Результаты химического анализа металла шва показали незначительный угар таких химических активных элементов, как титан и алюминий .

Использование предлагаемого способа электрошлаковой сварки комбинированными электродами Обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие основные преимущества:

1.Расшир етс  диапазон свариваемых марок материалов за счет новых возможностей варьировани  технологических приемов.

2.Улучшаетс  качество формировани  швов без технологических прибылей .

3.Упрощаетс  наведение электрошлакового процесса.

4.Создаютс  новые технологические возможности формировани  фасонных швов.

2-2,5 300-400

Использу  предлагаемый способ, например, при изготовлении кольцевых заготовок из жаропрочных сплавов дл  изделий авиационной техники, мож0 но сэкономить на каждые 1000 заготовок со средним весом 50 кг свыше 16 т металла или свыше 8000 рублей.

Claims (4)

1.Способ электрошлаковой сварки комбинированными электродами, при котором подвод тепла в сварочную ванну при возбуждении процесса, заплавлени  зазора и выведени  усадочной ра0 ковины осуществл ют через неплав щийс  электрод, электрически св занный с плав щимс  проволочным электродом , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона сна

5 риваемых толщин и марок металлов, повышени  качества сварных соединений , после возбуждени  процесса в шлаковую ванну подают дополнительный стержневой электрод, электрически

0 св занный с упом нутыми неплав щимис  и плав щимис  проволочными электродами , а перед выведением усадочной раковины этот дополнительный стержневой электрод вывод т из шлаковой

5 ванны.

2.Способ по п.1, отличающий с   тем, что, с целью упрощени  наведени  шлаковой ванны и улучшени  формировани  корн  шва без при0 были, при возбуждении процесса проволочный электрод подают со скоростью 0,5-1,5 см/сек.

I

3. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что, с целью ускоре5 ни  выведени  усадочной раковины

в течение времени ее выведени , проволочный электрод подают импульсами .

4. Способ по пп, 1-3, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона свариваемых долщин с формированием корн  шва без прибыли, неплав щийс  электрод набирают в виде гребенки стержней.

которую располагают вдоль свариваeNMX кромок.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 490602, кл. В 23 К 25/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 474411, кл. В 23 К 25/00, 1973.