СПОСОБ СВАРКИ ПОГРУЖЕННОЙ ДУГОЙ Российский патент 2000 года по МПК B23K9/167 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в сварочном производстве.

Известен способ дуговой сварки в среде защитных газов, при котором с целью повышения качества формирования шва осуществляют принудительное давление на жидкий металл в хвостовой части ванны [МКИ6 АС СССР N1240530 B 23 K 9/16, 1986].

Недостатками аналога являются значительный расход дефицитного защитного газа, натекание жидкого металла на поверхность свариваемых кромок, недопустимо большие для многих материалов скорости охлаждения металла шва.

Известен способ сварки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки по оси шва в хвостовую часть ванны [Сварка в машиностроении /Справочник т. 1/ под ред. Н.А. Ольшанского - М.: Машиностроение, 1978, с. 197, с.213].

Недостатком этого способа является то, что присадочная проволока расплавляется по всей ширине ванны и для заполнения одностороннего подреза требуется значительный ее расход. Возникает усиление шва, которое в ряде случаев необходимо удалять. Кроме того, из-за специфической формы ванны при сварке погруженной дугой присадочную проволоку необходимо подавать под углом более 70-80^o, что практически трудно осуществимо.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ сварки погруженной дугой, при котором для устранения подреза осуществляют второй проход поверхностной дугой при уменьшенном токе и увеличенном напряжении на дуге [Сварка в Машиностроении /Справочник т.1/ под ред. Н.А. Ольшанского - М.: Машиностроение, 1978, с.221].

Недостатком аналога являются снижение производительности процесса с увеличением трудо- и энергозатрат, недопустимость повторного нагрева ряда материалов при малой погонной энергии (например, возможность подкалки зоны сварки).

При сварке погруженной дугой за один проход материалов толщиной более 5 мм из-за больших токов в расплавленном металле возникают значительные объемные электромагнитные силы, направленные к оси шва. В результате по краям шва возникают подрезы. Уменьшения подрезов можно добиться значительным снижением скорости сварки, однако в этом случае теряется основное преимущество способа. Двусторонний симметричный подрез возникает при размещении токоподвода строго по оси шва. В реальных конструкциях токоподвод, как правило, размещают по одну сторону шва, вследствие чего плотность тока со стороны токоподвода больше. Это приводит к нарушению симметрии поперечного сечения шва и возникает односторонний подрез со стороны, противоположной токоподводу.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение формирования сварного соединения за счет устранения одностороннего подреза.

Поставленная задача достигается тем, что в способе сварки погруженной дугой неплавящимся электродом в отличие от прототипа в хвостовую часть ванны подают присадочную проволоку на половину глубины проплавления под углом 45-60^o к направлению сварки. Присадочная проволока заполняет только подрез, не увеличивая усиления шва. Тем самым получают экономию присадочного материала и лучшую форму шва.

На чертеже изображена схема способа.

Устройство, реализующее способ, представляет собой горелку - 1, электрод - 2. Позиция 3 - свариваемый материал. H - глубина проплавления. Присадочная проволока - 4.

Пример конкретной реализации способа.

Сварку производят на образцах из стали 12Х18Н10Т толщиной δ=12 мм постоянным током прямой полярности.

Процесс сварки начинают на технологической пластине с постепенным заглублением электрода до величины проплавления 10 мм.

Режим сварки: сварочный ток I=600 А, напряжение на дуге U_д=12 В, скорость сварки V_св=10 м/ч.

Подачу присадочной проволоки осуществляют в момент перехода дуги в свариваемое изделие. Сварочная проволока Св-08Х18Н10Т диаметром d_пр=0,3 мм, скорость подачи присадочной проволоки V_пр=1 м/мин.

В сваренном образце подрез отсутствует.

При сварке без присадочной проволоки в образце возникает односторонний подрез глубиной 1,5...2,0 мм.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет устранить односторонний подрез без повторного оплавления шва.

Изобретение может быть использовано в сварочном производстве. Производят сварку погруженной дугой неплавящимся электродом. Присадочную проволоку подают в хвостовую часть ванны на половину глубины проплавления под углом 45-60^o к направлению сварки. За счет устранения одностороннего подреза позволяет улучшить формирование сварного соединения. 1 ил.

Способ сварки погруженной дугой неплавящимся электродом, отличающийся тем, что в хвостовую часть ванны подают присадочную проволоку на половину глубины проплавления под углом 45 - 60^o к направлению сварки.