SU761181A1 - Способ электродуговой сварки эл ектрозакл еп ками 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам сварки электрозаклепками плавящимся электродом с применением защитных газов, может быть использовано для соединения элементов внахлестку с суммарной толщи- 5 ной выше 20 мм.

Известен способ сварки электрозаклепками элементов повышенной толщины без предварительной подготовки отверстия. Например, способ сварки электрозаклепками щ с глубоким проплавлением с использованием штучного электрода, к которому прикладывают осевое усилие [1].

Однако при применении этого способа по окончании процесса сварки остается неис- 15 пользованной значительная часть электрода в виде огарка, кроме того, данный способ трудно поддается автоматизации.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату 20 к изобретению является способ дуговой сварки электрозаклепками плавящимся электродом, при котором вначале в верхнем элементе соединения проплавляют отверстие, а затем приваривают верхний эле- ₂5 мент к нижнему, заплавляя упомянутое отверстие, при этом проплавление отверстия в верхнем элементе соединения производят, воздействуя на дугу продольным постоян2

ным магнитным полем после установления процесса стабильного горения дуги {2].

Недостатком известного способа является невозможность получения качественного электрозаклепочного соединения при суммарной толщине свыше 20 мм свариваемых элементов и их сквозном проплавлении.

Целью изобретения является повышение качества формирования сварных ,швов электрозаклепочных соединений с большой суммарной толщиной пакета соединяемых элементов.

Это достигается тем, что в способе дуговой сварки электрозаклепками плавящимся электродом, при котором сначала проплавляют отверстие и в период проплавления отверстия па дугу воздействуют постоянным продольным магнитным полем, включая его после установления процесса стабильного горения дуги, отверстие в соединении проплавляют на всю толщину пакета и в момент сквозного проплавления магнитное поле включают, а после загтлавления отверстия в момент выхода дуги на лицевую поверхность изделия и начала формирования головки сварного шва сварочный ток уменьшают в 1,5—2 раза и одновременно в 1,5—2 раза увеличивают расстояние между сварочной горелкой и изделием.

761181

В начальный промежуток времени применяют большой сварочный ток и создают продольное магнитное поле, что способствует увеличению давления дуги, сжатию дуги и вытеснению жидкой прослойки металла сварочной ванны из-под ее основания. Совокупность этих причин приводит к значительному увеличению проплавляющей способности дуги.

На фиг. 1—4 показана схема формирования электрозаклепки, где Н—расстояние между поверхностью свариваемого изделия и сварочной горелкой, 1 — вылет электрода, К — высота выплеска металла при проплавлении соединяемых элементов.

По достижении требуемой глубины проплавления или сквозного проплавления соединяемых элементов продольное магнитное поле выключают, тем самым уменьшая проплавляющую способность дуги. Дуга продолжает гореть, заплавляя образовавшуюся полость, т. е. происходит формирование электрозаклепки путем заплавления отверстия. Для повышения производительности процесса заплавления сварочный ток не уменьшают.

Уменьшение сварочного тока не меньше чем в 1,5 раза при выходе дуги на поверхность изделия обусловлено необходимостью избежать образования чрезмерно большой сварочной ванны и выплесков жидкого металла из-за силового и газодинамического ударов.

Уменьшение тока более чем в 2 раза по сравнению с начальным нецелесообразно, так как это приводит к неустойчивому горению дуги.

Обоснование пределов увеличения расстояния между сварочной горелкой и изделием вытекает из указанных особенностей образования электрозаклепочного соединения большой толщины. Это расстояние необходимо увеличить не менее чем в 1,5 раза по сравнению с исходным, так как пс окончании- сварки высота головки электрозаклепки достигает 0,5 Н, но не более чем в 2 раза во избежание перегрева вылета электродной проволоки проходящим током, что может привести к неустойчивому течению процесса сварки.

Увеличение расстояния между плавящимся электродом и изделием необходимо для улучшения условий плавления образовавшегося на этапе проплавления валика вытесненного металла на сварочной ванне, а также уменьшения забрызгивания сопла сварочной горелки и предотвращения «примерзания» электрода к токоподводящему мундштуку в момент растяжки дуги по окончании процесса.

Сварка электрозаклепками по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Сварку ведут плавящимся электродом в среде защитных газов. Устанавливают необходимое расстояние между сварочной горелкой и изделием. Включают подачу электродной проволоки, после установления процесса стабильного горения дуги включают продольное магнитное поле. Сварочная дуга заглубляется в металл изделия — происходит проплавление соединяемых элементов.

По достижении сквозного проплавления изделия продольное магнитное поле выключают. Сварочный ток не уменьшают и дуга продолжает гореть, заплавляя образовавшуюся полость — отверстие. Происходит заплавление и сплавление соединяемых элементов.

При выходе дуги на поверхность изделия сварочный ток уменьшают, например, уменьшая скорость подачи электродной проволоки в 1,5—2,0 раза, и одновременно увеличивают расстояние между плавящимся электродом и изделием в тех же пределах — происходит формирование головки электрозаклепки.

Предлагаемый способ сварки позволяет производить сварку электрозаклепками со сквозным проплавлением соединений суммарной толщиной свыше 20 мм.

Рекомендуемый режим сварки при толщине 30 мм пакета соединяемых элементов следующий:

первый этап — проплавление. Сварочный ток 800—840 А, напряжение дуги 44—38 В, величина магнитной индукции 0,08—0,1 Т расстояние между сварочной горелкой и изделием 15—20 мм, время 6—7 с;

второй этап — заплавление. Величина магнитной индукции —0, время 3—4 с, остальные параметры те же, что и на первом этапе;

третий этап — формование головки. Сварочный ток 420—460 А, напряжение дуги 44—48 В, расстояние между сварочной горелкой и изделием 30—35 мм, время 6—7 с.

Предлагаемый способ может быть применен для автоматической сварки электрозаклепками со сквозным проплавлением соединяемых элементов плавящимся электродом в среде защитных газов. Применение способа значительно расширяет технологические возможности сварки электрозаклепками в сторону увеличения диапазона свариваемых толщин и не требует дорогостоящего оборудования. Сварка по предлагаемому способу осуществляется на серийном оборудовании при незначительной его модернизации и отличается большим экономическим эффектом.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ электродуговой сварки электрозаклепками, преимущественно горелкой с плавящимся электродом, при котором сначала проплавляют отверстие и в период проплавления отверстия на дугу воздействуют постоянным продольным магнитным полем,

   761181

   включая его после установления процесса стабильного горения дуги, а затем отверстие заполняют расплавленным металлом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества формирования сварных швов электрозаклепочных соединений с большой суммарной толщиной пакета соединяемых элементов, отверстие в соединении проплавляют на всю толщину пакета и в момент сквозного проплавления магнитное поле выключают, а после заплавления отверстия, в момент выхода дуги на лицевую поверх6

   ность изделия и начала формирования головки сварного шва, сварочный ток уменьшают в 1,5—2 раза и одновременно в

   1,5—2 раза увеличивают расстояние между

   5 сварочной горелкой и поверхностью свариваемого изделия.