SU856710A1 - Способ дуговой сварки - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ

I

Изобретение-относитс  к дуговой сварке в среде защитных газов и может быть использовано при изготовлении различного рода металлоконструкций из углеродистой и легированной стали.

Известен способ сварки в защитной газе с подачей магнитного флюса в зону горени  дуги струей защитного газа. Подаваемый флюс увлекаетс  магнитным полем, образующимс  вокруг электродной проволоки 1.

Однако при осуществлении такого способа происход т значительные потери флюса , так как магнитное поле увлекает лишь малую его часть.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ электродуговой сварки, согласно которому вдоль сварочной проволоки вокруг дуги и плавиль-ного пространства подают поток защитного газа вместе с гранулированным флюсом 2.

Недостатками известного способа дуговой сварки  вл ютс  больща  потер  флюса из-за уноса его струей газа, в результате чего металл сварочной ванны недостаточно очищаетс  от вредных примесей, а также

мала  глубина проплавлени  и значительное разбрызгивание металла в процессе сварки. Кроме того, известный способ имеет ограниченные технологические возможности , так как обеспечивает посто нную ме5 таллургическую характеристику сварочной ванны и зоны дуги.

Цель изобретени  - повышение производительности процесса сварки за счет повышени  глубины проплавлени  основного металла.

10 Поставленна  .цель достигаетс  тем, что согласно способу дуговой сварки, предусматривающему подачу в зону сварки защитного газа и флюса, газофлюсовую смесь берут с плотностью 2-15 кг/м и подают со скоростью 15-100 м/с под углом 25-45° к

15 электродной проволоке.

Указанное сочетание парамеров газофлюсовой смеси обусловливает создание определенных металлургических условий в зоне дуги и сварочной ванне, про вл ющиес 

20 в возможности регулировани  поверхностных свойств плав щегос  металла и фронта его кристаллизации, формировани  шва, уровн  легировани  наплавленного металла и, как следствие, возможности предотвращени  образовани  трещин, что св зано также с регулированием кинетических параметров потока, имеющих резко отличительные характеристики от чисто газового. При этом при выбранном размере частиц флюса существенно увеличиваетс  их удельна  поверхность по сравнению с обычными флюсами , а следовательно, резко повыщаетс  активность металлургического взаимодействи  между флюсом и расплавленным металлом . Последнее также зависит и от выбранного соотношени  между расходом газа и флюса. Важней щи м обсто тельством  вл етс  кинетическа  энерги  газофлюсовой смеси , котора , обеспечива  оттеснение расплавленного металла из наиболее нагретой части ванны и увеличива  тем самым проплавление основного металла, производит перемеп1ивание и.металлургическую обработку Bceio объема расплавленного металла ванны, что повышает качество, а также химнческую структурную и механическую однороиость наплавленного металла. Газофлюсова  стру , проход  столб дуги, оказывает вли ние на стабильность дугового ра:4|) да, способствует мелкокапельному нереносу электродного металла, уменьшает ею разбрызгивание за счет снижени  эффективного нотенщ ала ионизалии и газодинамического воздействи  на ка 1сльный перенос металла. Газофлюсова  смесЕ; содержит в 1 м газа 2-15 кг твердых частиц и подаетс  со скоростью от 15 до 100 м/с. При этом количество флюса менее 2 кг/м не обеспечивает необходимый уровень легировани , недостаточно ионизирует дуговой промежуток Fi.ioxo формирует шов из-за малого количества шлака. Количество фЛюса более 15 кг/м приводит к увеличению потерь флюса и чрезмерной запыленности окружаюнхей среды, а также к по влению иеметаллнческнх включений в швах из-за нарушений теплового режима процесса. Режимы скоростей истечени  газофлюсовой смеси выбраны экспериментально: при скорскт х менее 15 м/с не обеспечиваетс  необходимое проплавление и н.лотность газофлюсовой смеен. а нрсвынюнне скорости нстечени  свыше 100 м/с приводит к, выдуванию жидкого ме:а.1ла ванны. Подача газофлюсовой смеси под углом 25-45° к электродной нрово/иже обеснечивает наиболее благопри тные чслови  в: аимодействи  между кан. расн.;1ан.и-1;и(но металла, газофлюсовым потоком и расплавленным металлом ванны. Следовательно, приведенные свойства газофлюсовой смеси (плотность и скорость ее нодачи в зону сварки ) отражает сущность за вл емого ciiocoба , т. к. смесь в данном случае  вл етс  новым параметром процесса сварки. На чертеже схематично изображено устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа дуговой сварки, общий вид. Устройство дл  осуществлени  способа дуговой сварки состоит из мундштука 1, через котрый подаетс  электродна  проволока 2, и горелки, состо щей из внешнего цилиндрического сопла 3, внутри которого концентрично установлено сопло 4, соединенное в верхней части со штуцером 5 дл  нанравлени  га.зофлюсового потока. Сопло 4установлено под углом 25-45° к электродной проволоке. .Чежду внешним соплом 3 и внутренни-м сонлом 4 имеетс  кольцевой зазор .1ЛЯ направлени  внешнего потока защитного газа. Сопла 3 и 4, а также штуцер 5размещены в корпусе 6. В верхней части корпуса 6 выполнено отверстие 7 дл  подвода защитного аза из штуцера 8. Мундштук 1 фиксирует корпус 6 с помощью кронштейна 9 и штуцеров 5 и 8 через изол торы 10. В корпусе b установлена также сетка 11 дл  выравнивани  потока защитного газа по кольцевому зазору и кольцо 12 с отверсти ми дл  защиты ее от сварочных брызг. Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом. Включают подачу внешнего потока защитного газа СО2, который со скоростью I- 5 м/с через штуцер 8 и отверстие 7 попадает в корпус 6 и проходит через сетку I1дл  снижени  турбулентности потока в сопло 3 дл  защиты сварочной ванны. Затем через штуцер 5 подают внутренний поток защитного газа, а .спуст  5-10 с - флюс. Образовавша с  газофлюсова  смесь плотностью 2-15 кг/м со скоростью 15 - 100 м/с по соплу 4 подаетс  в зону дун; под углом 25-45° к оси мундштука 1. Затем включают подачу электродной проволоки 2 марки СвО8А из мундштука 1 и начинают процесс сварки. Конкретные режимы осуществлени  предлагае .мого снособа следующие: Сварочный ток, А.400 Нанр жение на дуге, Б30-31 Скорость сварки20 Диаметр сварочной проволоки, .мм2 (Св08.Л) Плотность газофлюсовой смеси, кг/м2 - -15 Скорость нодачи газофлюсовой смеси АЛ/С15-100 Расход газофлюсовой смеси, кг/ч3,5 Расход газа СОг по внешнему соплу, л/ч1000 Расход газа COi по внутреннему соплу, л/ч -500 Предлагаемый способ дуговой сварки но сравнению с известными способами позвол ет повысить производительность процесса сварки за счет увеличени  глубины проплавлени  основного металла, расширить его технологические возможности за ечет регулировани  химического состава металла шва, управлени  фронтом кристаллизации и поверхностными свойствами расплавов , а также повышени  устойчивости горени  дуги и снижени  разбрызгивани  электродного металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ дуговой сварки с подачей в зону сварки флюса и защитного газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности путем повышени  глубины проплавлени , газофлюсовую смесь берут с плотностью 2-15 кгм и подают со скоростью 15-100 м/с под углом 25-45° к электродной проволоке.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Справочник по сварке. Под ред. С.околова Е. В., «Машиностроение, 1966, т. 2, с. 470. .

   2 Авторское свидетельство СССР NO 183303, кл. В 23 К 9/16, 1962 (прототип).