SU793734A1 - Неплав щийс электрод - Google Patents

Description

да с металлом и по влению вольфрамовых включений в шве.

Известен неплав щийс  электрод, на торце рабочей части которого выполнена коническа  лунка определенных размеров 2. Лунка вызывает сжатие столба дуги и изменение диаметра п тна дуги на изделии. Использование такого электрода при заполнении разделки кромок стыкового соединени  вызывает те же дефекты, что и предыдущий .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  неплав щийс  электрод дл  сварки в среде инертных газов, содержащий корпус круглого сечени  и коническую рабочую часть, в котором вершина конической рабочей части смещена относительно его оси 3.

Недостатками этой конструкции электрода  вл ютс , во-первых, ограниченное по величине смещение п тна дуги от оси электрода , вызываемое наличием конической поверхности, во-вторых, ограниченное регулирование конфигурации и размеров сварочной ванны из-за неизменности конфигурации активного п тна (круг). Перечисленные огранще.ни  существенно снижают качество при сварке в глубокую щелевую разделку без колебаний электрода.

Целью изобретени   вл етс  повыщение качества соединени  при сварке в вышеуказанных услови х путем принудительного распределени  теплового потока дуги.

Это достигаетс  тем, что в неплав щемс  электроде рабоча  часть выполнена в виде клина с двум  боковыми поверхност ми , параллельными друг другу и представл ющими собой пр моугольные треугольники , меньшим катетом которых  вл етс  длина основани  клина, а больший катет параллелен оси электрода и образует с гипотенузой угол 25-40°, при этом ширина основани  клина оставл ет 0,4-0,6 диаметра корпуса, а боковые грани корпуса,  вл ющиес  продолжением боковых поверхностей рабочей части, выполнены в виде пр моугольника высотой, равной двум диаметрам корпуса.

На фиг. 1 показана конструкци  электрода при перемещении его вдоль свариваемого стыка трубы; на фиг. 2 - то же, в поперечном сечении стыка; на фиг. 3 и 4 - расположени  электрода при сварке в нижнем положении продольпь1х стыков металлоконструкций соответственно в продольном и поперечных сечени х свариваемого стыка.

Неплав щийс  электрод содержит корпус 1 круглого сечени , рабоча  часть 2 которого выполнена в виде клина 3 с пр моугольным основанием 4. Боковые поверхности 5 и 6 клина 3 параллельны друг другу и представл ют собой пр моугольный треугольник ABC. Меньщий катет 7 (ВС)

треугольника ABC  вл етс  длиной 8 основани  4. Больший катет 9 (АВ) параллелен оси 10 электрода и образует с гипотенузой 11 (АС) угол 25-40°. Ширина 12 (FG) основани  4 клина 3 составл ет 0,4- 0,6 диаметра (dg) корпуса 1. Боковые грани 13 корпуса 1  вл ютс  продолжением боковых поверхностей 5 и 6 рабочей части 2 и выполнены в виде пр моугольника, высотой Нэ, равной по крайней мере, двум диаметрам АЭ корпуса 1.

При сварке неплав щийс  электрод используют следующим образом. В случае сварки неповоротных стыков

труб электрод располагают согласно фиг. 1 и 2, а именно большим катетом 9 пр моугольного треугольника ABC рабочей части 2 ближе поочередно к одной из свариваемых кромок (14). Боковые поверхности 5 и

6 клина 3 расположены перпендикул рно направлению сварки. При горении дуги 15 под действием катодного потока плазмы, вызываемого формой заточки рабочей части 2 электрода, столб ее смещаетс  в сторону кромки 14 на величину Д от вершины клина 3. Причем величина А, как было экспериментально установлено, с увеличением угла ВАС (угла между гипотенузой И пр моугольпого треугольника рабочей части 2

и большим катетом 9) увеличиваетс . Увеличение прекращаетс  при углах 50- 60°. С другой стороны, диаметр активного п тна dn дуги 15 имеет максимальные значени  при углах 15-30°. Таким образом

. dn

величина АН, т. е. смещение границы

п тна дуги 15 от вершины клина 3, имеет максимальные значени  в диапазоне углов 25-40°. Значени  таких углов между гипотенузой И и большим катетом 9 рабочей части 2 электрода позвол ют расширить допуски на колебани  зазора между кромкой 14 и катетом 9, что при прочих равных услови х стабилизирует сплавление кромок

14 и исключает короткие замыкани  электрода с ними. При перемещении электрода боковыми поверхност ми 5 и 6 вперед (перпендикул рно направлению сварки) сварочна  ванна имеет форму, близкую к эллипсу с малой осью в направлении сварки. Такую форму ванны получают также при использовании поперечных колебаний электрода . Именно така  форма ванны позвол ет в различных пространственных положени х получать практически одинаковую высоту наплавки без чрезмерной грибовидности и подрезов.

Как было установлено, получение эллипсной формы ванны во многом зависит от ширины 12 основани  4 клина 3. При значени х ширины 12, меньшей 0,4d3, форма ванны приближаетс  к форме, получаемой при сварке электродом с осесимметричной заточкой. Эта заточка электрода обеспечивает эллипсную ванну лишь при колебани х электрода.

При значени х ширины 12, больших 0,6ёэ, опорное н тно дуги 15 располагаетс  не на всей вершине клина 3, а лишь на /3. Это вызывает фактические перемеш,ени  дуги 15, которые привод т к искажению формы ванны и ухудшению формировани  шва.

При значени х ширины 12 (0,4-0,6) da опорное п тно стабильно находитс  на всей поверхности вершины клина 3, а дуга 15 обеспечивает эллипсную форму ванны.

При сварке стыковых соединений в нижнем положении форма ванны не играет столь большого значени  и в этом случае электрод следует располагать согласно фиг. 3 и 4. При вершине 12 клина 3, равном 0,4d3, сокраш,аетс  ширина разделки Вр. Кроме того, с плоских боковых поверхностей 5 и 6 меньше веро тность возбуждени  дуги, чем в случае электрода круглого сечени . Экспериментально было замечено, что высота граней 13 важна не только с точки зрени  полного погружени  рабочей части 2 электрода в разделку, но вли ет также на стойкость электрода. При высоте граней 13, меньшей двух диаметров корпуса (2ёэ}, при многократных повторных зажигани х дуги в точках Д и Е возникают резкие перепады термических напр жений, под действием которых электрод разрушаетс .

Применение предлагаемой конструкции неплав ш,егос  электрода при сварке стыковых соединений с глубокой ш,елевой разделкой кромок позвол ет отказатьс  от механизмов колебаний электрода, не снижа  качество сварных швов, что упрош,ает конструкции сварочных автоматов, повышает надежность их работы и снижает их стоимость .

Кроме того, при дуговой сварке в среде инертных газов предлагаемым неплав щимс  электродом возрастает на 50-60% производительность сварки стыковых соединеНИИ с толщиной 40 мм из сталей и спецсплавов , а это значительно снижает расходы сварочных материалов и стоимость сварочных работ.

Claims (3)

1. Бродский А. Я. «Аргонодугова  сварка вольфрамовым электродом. М., Машгиз, 1956, с. 10.

2. Авторское свидетельство СССР № 432997, кл. В 23 К 35/02, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР № 589102, кл. В 23 К 35/02, 1976 (прототип ).