Способ многодуговой сварки Советский патент 1989 года по МПК B23K9/00 B23K9/08 

Изобретение относится к дуговой сварке конструкций, преимущественно со швами большой протяженности, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например при производстве труб, сосудов высокого давления и др.

Целью изобретения является увеличение производительности процесса сварки,снижение энерг озатрат и повышение качества сварных соединений.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого способа для трехдуговой сварки с подводом тока позади спарочной ванны к последней и предпоследней дугам; на фиг. 2 - то же, к одной последней дуге.

При многодуговой сварке в раздельные ванны подвод к изделию тока, питающего первую по направлению сварки дугу или первую и следуюи;ие за ней одну или несколько дуг, кроме последной, осуществляют впереди сварочной ванны, а подвод тока, питающего пос- лед)иою или предшествующие ей одну 11ПИ несколько дуг, - позади сварочной панны. При этом магнитное поле, создаваемое током, протекаю1цим по изделию и питающим первую дугу или первую и несколько следуюац1х за ней дуг, кроме последней, независимо от рода и полярности тока отклоняют эти дуги ,в направлении, противоположном направлению сварки, т.е. назад. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим последнюю дугу или последнюю и предшествующие ей несколько дуг, кроме первой, обеспечивает их отклонение в направлении, совпадающем с направлением сварки, т.е. вперед. Вследствие указанного действия собственных магнитных полей, обеспечивающих отклонение соответствуюпц1х дуг , достигается увеличение глубины проплавления металла и улучшение формы усиления шва.

Сп(;соб может быть использован при сварке двумя или более последовательно распаложенными дугами. Цля двухду- |Говой сварки впереди сварочной влпны распапагают токоподвод, питающий первую дугу, а позади сварочной ванны - токоподвод, питаюидай вторую дугу. При сварке тремя и более ду1 ами в зависи 1 г.)сти от соотношения тока дуг и требуемой формы шва исполп- зовать различные сочетания мест расположения тoкoпo Iвoдa. Например, для трехдугоцо сварки наибольшая глубина проплавления швов достигается в том случае, когда от токоподвода, расположенного впереди сварочноГ ванны, запитаны первая и Jlтopaя дуги. В этих условиях отклонению первой дуги в напраааении, противоположном )ian- равлению сварки, способствует также .ток, питаю1гц й вторую дугу. Однако при сварке на больших токах отклонение первой дуги назад в результате coBMecTHOi O действия тока двух первых дуг может быть чрезмерным, что снижает устойчивость ее горения. В этом случае, а также при необходимости ув(1личения пирины проплавления металла второй дугой ее питание следуе осуществлять от токоподвода, расположенного позади сварочной ванны.

Применение способа наиболее эффективно при сварке в раздельные ванны, когда влияние магнитного поля, созда

0

5

0

5

0

5

0

5

Баемого текущим по изделию током, пи- таЕощим соседние дуги и имеющим нроти- воноложное направление, ограничено.

Способ может быть использован при многодуговой сварке под флюсом или в защитных газах, а также при комбини- роваппой заир-1те дуг, когда первая или первые дуги горят в заицчтном газе, а последняя или последние дуги - под флюсом. Питание дут может осуществляться постоянным током прямой и обратной полярности и переменным током.

При использовании предлагаемого способа для трехдуговой сварки в раздельные ванны дуги располагаются соответствующим образом (фиг. 1), при этом используются первый 1, второй 2 и третий 3 электроды, свариваемое изделие 4 и токоподводы для первой 5, второй 6 и третьей 7 дуги. Причем, магнитные поля В, В i и В образуются током, текущим по изделию и питающим первую, вторую и третью дуги соответственно. Наведенные электромагнитные силы F, F и Fj являются следствием взаимодействия полей В, В и БЗ и токов первой, второй и третьей дуг соответственно.

Наведенная электромагнитная сила F,j является следствием взаимодействия магнитного ноля В и тока первой дуги. Подвод токов, питающих первую и вторую дугу, осущесталяется впереди сварочной ванны, а тока, питающего третью дугу, - позади сварочной ванны. Все дуги запитаны постоянным током обратной полярности. В результате действия сил F,, V, F, и F первая и вторая дут И отклоняются в сторону, противоположную направлению сварки, а третья дуга - в сторону, совпадающую с направлением сварки.

При использовании предлагаемого способа для трехдуговэй сварки при условии расположения токоподвода, п ггающего первую дугу, впереди сварочной ванны (фиг. 2), а токоподво- дов, питающих вторую и третью дуги, - иозади сварочной ванны наведенная электромагшггная сила F- является следствие - взаимодействия магнитного поля Ъ и тока третьей дуги . В данном случае сила F. отклоняет первую дугу в сторону, противоположную направлению сварки, а силы F,, F и F ОТ1ШОНЯЮТ вторую и третью дут и п сто5151

pony, соБпадающую с мапранлением сварки.

Пример, Необходимо сварить продольный пахлесточньй шов на много- оюйной обечайке, навитой по спирали Архимеда из рулонной стали толщиной 5,4 мм. Исходя из требования конструктивной прочности обечайки, глубина проплавления шва должна быть не меньше 15 мм, считая от поверхности нахлесточного слоя. Другими обязательными требованиями являются плавный переход от шва к основному металлу, что достигается, в данных услови- ях, при ширине шва не менее 25 мм, а также ограничение высоты усиления шва до значений не более 1 мм над поверхностью нахлесточного слоя. Одновременно с целью снижения искажений фор- мы обечайки вследствие сварочных деформаций тепловложения при сварке дгхпжны быть минимальными.

Перечисленный комплекс требований достигается при использовании двухдуговой сварки по предлагаемому способу. Сварку осуществляют в раздельные ванны с комбинированной защитой дуг:

первая дуга горит в СО, вторая п под флюсом. Обе дуги питают постоянным током обратной полярности. Ток дпя питания первой дуги подводят впереди сварочной ванны к торцу обечайки, у которого завершается процесс сварки. Питание второй дуги осуществляют позади сварочной ванны через . токоподвод, подключенный к торцу обечайки, у которого начинают процесс сварки. Требуемые форму и размеры швов получают при следующих параметрах процесса: Icg, 750-800 А; Ug 27-29 В; 550-600 А; Up 38-АО В; Vpg 60 м/ч. При использовании ранее применявшегося процесса двухдуговой сварки в раздельные ванны (без концентрированного раздельного токоподвода) обеспечение тех же

размеров швов достигается за счет увеличения 850-900 А; ICB-Z 600-650 А; Up до 42-4А В и снижения скорости сварки до 55 м/ч. Следовательно, при предлагаемом способе погонная энергия сварки снижается на 16,4%, а производительность процесса возрастает на 9%. Применение такого же процесса сварки с совмещенным для обеих дуг токоподводом, расположенным в конце обечайки, не позволяет из-за отклонения второй дуги в сторону, противоположную направлению сварки, обеспечить требуемую форму и размеры усиления шва, а также устранить образование подрезов. При размещении обоих токоподводоп в начале обечайки вследствие отклонения псроой дуги в сторону, совпадающую с направлением сварки, не достигается требуемая глубина проплавления шва.

Использование предлагаемого изоб- ретения обеспечивает эконоьшческий эффект за счет увеличения производительности процесса, снижения энергозатрат, а также поцьш1ения качества спариых соединений.

35

30

,Формула изобретения

Способ многоду1 овой сварки с раздельным питанием дуг, горящих в раздельные ванны, отличающий- с я тем, что, с целью повышения производительности процесса сиарки, снижения энергозатрат и повышения качества сварных соединений, подвод к

д изделию тока, питающего первую в направлении сварки дугу или первую и следующие за ней одну или несколько дуг, осуществляют впереди сварочной ванны, а подвод тока, питающего посд леднюю и предшествующие ей одну или несколько дуг, - позади сварочной ванны.

е

в, BiufВ,

Фиг./

Изобретение относится к дуговой сварке конструкций преимущественно со швами большой протяженности и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например, при производстве труб, сосудов высокого давления и др. Цель изобретения - увеличение производительности процесса сварки, снижение энергозатрат и повышение качества сварных соединений. При многодуговой сварке в раздельные ванны подвод к изделию тока, питающего первую по направлению сварки дугу или первую и следующие за ней одну или несколько дуг, осуществляют впереди сварочной ванны, а подвод тока, питающего последнюю дугу или предшествующую ей одну или несколько дуг, позади сварочной ванны. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим первую дугу или первую и несколько следующих за ней дуг, независимо от рода и полярности тока, отклоняет эти дуги в направлении, противоположном направлению сварки. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по изделию и питающим последнюю дугу или последнюю дугу и предшествующие ей несколько дуг, обеспечивает их отклонение в направлении, совпадающим с направлением сварки. Вследствие воздействия собственных магнитных полей дуг достигается увеличение глубины проплавления металла и улучшение формы усиления шва. 2 ил.

Л

JЗг

чч х

-I

/

d/5.2