СПОСОБ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ В CO С НИЗКОЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ Российский патент 2007 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к сварке металлов плавящимся электродом в среде защитных газов, а именно к способам получения качественных сварных соединений в различных пространственных положениях, а также тонколистового металла.

Существующий на сегодняшний день процесс механизированной сварки плавлением в среде защитных газов тонколистового металла, а также сварки во всех пространственных положениях не исключает возможность прожогов и наплывов при деформации шва под действием силы тяжести. Для избежания этого применяют способ "сварки точками", при котором приходится периодически прекращать процесс, чтобы наплавленный металл мог кристаллизоваться.

Описанный способ сложен, нерационален и трудоемок, ведет к возрастанию внутренних напряжений и деформаций, поскольку требует высокой квалификации сварщика, жесткого контроля параметров сварочного процесса. В то же время получаемые сварные соединения не всегда обладают гарантированным качеством и требуемыми свойствами.

Задача - разработать ресурсосберегающий способ сварки, при котором производится низкочастотная модуляция сварочного тока, обеспечивающий гарантированное качество, требуемые свойства сварных соединений и повышение производительности труда.

Поставленная задача достигается тем, что при сварке в СО₂ с низкочастотной модуляцией сварочной ванны, сварку ведут "точками", размер и перекрытие которых заданы системой управления. Процесс позволяет за время импульса образовать сварочную ванну требуемого заданного объема, а за время паузы провести частичную кристаллизацию сварочной ванны; для чего сварка ведется: во время импульса на возрастающей вольт - амперной характеристике (ВАХ) дуги и жесткой ВАХ источника питания, а во время кристаллизации сварочной ванны жесткой ВАХ дуги и внешней крутопадающей ВАХ источника питания.

Заявляемый способ характеризуется наличием следующих существенных отличительных способов:

а) сварка во время импульса ведется на возрастающей ВАХ дуги и жесткой ВАХ источника питания;

б) сварка во время кристаллизации сварочной ванны ведется на жесткой ВАХ дуги и внешней крутопадающей ВАХ источника питания;

в) сварку ведут способом "сварка точками", при котором низкочастотная модуляция сварочной ванны задается системой управления.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, однако признаки "а", "б" и "в" заявленного способа в них отсутствуют. Следовательно, заявляемый способ соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень". Лабораторные испытания способа показали его осуществимость, т.е. промышленную применимость, высокие и стабильные механические и эксплутационные свойства.

Использование всей совокупности существенных признаков заявляемого способа позволяет за время импульса образовать сварочную ванну требуемого определенного объема, а за время паузы провести ее частичную кристаллизацию. Кроме того, данный способ позволит избежать прожогов и непроваров, провисания во всех пространственных положениях сварного шва, исключить контроль непосредственно сварщиком времени формирования объема сварочной ванны и времени кристаллизации.

При использовании предложенного способа:

1) исключаются прожоги сварного соединения, провисания обратной стороны сварного шва и подрезания металла сварочной ванны;

2) уменьшаются требования к квалификации сварщика;

3) увеличивается производительность труда на 15-20% в зависимости от длины сварного шва;

4) снижается себестоимость сварного изделия;

5) обеспечивается гарантированное качество и требуемые свойства сварных соединений.

Изобретение относится к сварке металлов плавящимся электродом в среде защитных газов, а именно к способу механизированной сварки в среде углекислого газа с низкочастотной модуляцией сварочной ванны и может найти применение в машиностроении при изготовлении сварных пространственных конструкций. Сварку осуществляют с низкочастотной модуляцией сварочной ванны "точками". Размер и перекрытие сварных точек задают системой управления. Во время импульса сварку ведут на возрастающей вольтамперной характеристике (ВАХ) дуги и жесткой ВАХ источника питания с образованием сварочной ванны заданного объема. Сварочную ванну за время паузы частично кристаллизуют, для чего сварку ведут на жесткой ВАХ дуги и внешней крутопадающей ВАХ источника питания. В результате получают качественные сварные соединения тонколистовых металлов во всех пространственных положениях.

Способ механизированной импульсной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа во всех пространственных положениях, отличающийся тем, что сварку осуществляют с низкочастотной модуляцией сварочной ванны "точками", размер и перекрытие которых задают системой управления, при этом во время импульса сварку ведут на возрастающей вольтамперной характеристике (ВАХ) дуги и жесткой ВАХ источника питания с образованием сварочной ванны заданного объема, которую за время паузы частично кристаллизуют, для чего сварку ведут на жесткой ВАХ дуги и внешней крутопадающей ВАХ источника питания.