Способ многодуговой сварки криволинейных замкнутых швов Советский патент 1992 года по МПК B23K9/173 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к сварке плавящимся и неплавящимся электродом криволинейных швов деталей типа вал-шестерня, сварные фланцевые соединения и др. в различных отраслях машиностроения.

Известен специализированный полуавтомат А-948. при использовании которого применяют способ двухдуговой сварки полуавтоматами, расположенными диаметрально относительно трубы. Применение двухдуговой сварки кольцевого шва позволяет увеличить производительность процесса практически в два раза.

Недостатками данного способа являются нестабильность подачи сварочной проволоки, инерционность, большие люфты механизма подачи сварочной приволоки, проскальзывание проволоки в подающих роликах. Кроме того,возможен отказ в работе механизмов и систем одного из полуавтоматов. Из-за указанных недостатков возможно неодновременное зажигание сварочных дуг.

Неодновременное зажигание сварочных дуг приводит к образованию таких дефектов как отсутствие перекрытия начала и конца кольцевых швов. Возможна неполная заварка сварного шва из-за недостатка общего количества наплавленного металла.

Известен многодуговой способ сварки горелками, расположенными диаметрально по сварному шву, осуществляемый устройством для автоматической приварки штуцеров. Сварку штуцеров осуществляют двумя горелками с дбумя механизмами подачи сварочной проволоки. По сравнению с одно- дуговой это позволяет практически в два раза увеличить производительность сварки. Отсутствие длинного тракта подачи сварочной проволоки может несколько повысить стабильность ее подачи и надежность зажигания сварочных дуг.

Однако этот способ сварки не может обеспечить одновременное возбуждение двух сварочных дуг.

Одновременное возбуждение двух сварочных дуг осуществить практически невозможно по целому ряду причин, связанных с нестабильностью этого процесса, зависящего от неодинакового свободного вылета электронной проволоки, разного расстоя(Л

С

VJ

СП О 00 00 01

ния от торца ее до изделия, температуры и геометрической формы торца, а также чистоты поверхности проволоки и основного металла, напряженности электрического поля между основным металлом и электродом, статических и динамических характеристик дуги и источников питания, износ токопроводящих наконечников и др.

Аналогичные отрицательные последствия наблюдаются и при однодуговой авто- матической сварке кольцевых швов с жестким цикловым программным управлением.

Целью изобретения является получение оптимального перекрытия начала шва предыдущей горелки концом шва последующей при многодуговой сварке независимо от момента возбуждения сварочных дуг.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сварки замкнутых швов с цикловым программным управлением, отсчет цикла сварки каждой из горелок начинают с момента возбуждения дуги предыдущей горелки.

Известные технические решения свар- ки замкнутых швов и швов, выполняемых многодуговыми головками, не учитывают время нестабильности зажигания сварочных дуг, при которых возможны пропуски между началом и концом шва предыдущих и последующих горелок.

Сварку кольцевых швов по предлагаемому способу двумя и более горелками, расположенными по периметру шва, выполняют с учетом времени на стабиль- ность возбуждения дуговых горелок.

На фиг.1 показана технологическая схема ведения сварки кольцевого шва двумя дугами; на фиг.2 -технологическая схема ведения сварки кольцевого шва тремя дуга- ми.

Способ многодуговой сварки криволинейных замкнутых швов с цикловым программным управлением осуществляют следующим образом.

Цикл сварки включает в себя включение вращения изделия, одновременную пддачу напряжения на свариваемое изделие и сварочную проволоку горелок, одновременное включение механизмов подачи электродной (сварочной) проволоки возбуждение дуг, отсчет заданного времени сварки, отключение подачи электродной проволоки, снятие напряжения с электродной проволоки и изделия и остановку вра- щения изделия.

В момент старта процесса сварки возбуждается дуга горелки 1, а дуга горелки 2 - с задержкой времени At. Как видно, для того, чтобы осуществить перекрытие шва,

5

0

5 0

5

0

5

5

0

Т2

выполненного горелкой 2, общее время горения дуги горелки 1 нужно увеличить на At. При этом общее время горения дуги горелки 1 составляет

Ti K +At rf+At, VCBVCB

а время горения дуги горелки 2 составляет:

-At-rf-At,

VCBVCB

где Us - длина сварного шва:

R - радиус шва;

VCB - скорость сварки:

К - коэффициент учитывающий перекрытие швов.

Рассмотрим сварку тремя горелками 1-3 (фиг,2). Все три дуги 4-6 возбуждаются в разное время с задержкой на Ati, At2,At3. Дуга 6 горелки 1 возбуждается в точке MI, дуга 5 горелки 2 - в точке Ма, дуга б горелки 3 - в точке Мз. Тогда начало отсчета времени горения дуги 4 горелки 1 следует производить от точки Сч, что соответствует точке М2, для горелки 2 - от точки 02, что соответствует точке Мз, для горелки 3 отточки Оз. что соответствует точке Mi Тогда время горения дуги 6 горелки 1 будет:

ri K| -Ati+At2,

oVce

дуги 5 горелки 2

r2 K| --At2+At3,

OVcB

дуги 6 горелки 3 ,2лН

- At3 + Ati,

3VCB

При этом время сварки изделия соответствует наибольшему времени горения одной из дуг.

Пример. Изделие устанавливают втулкой в механизм вращения установки, производят настройку сварочных горелок относительно углового шва диаметрально противоположно, так как в работе участвуют две горелки, и производят подготовку сварочного оборудования одной и другой горелки.

Цикл сварки включает в себя включение вращения изделия, одновременную подачу напряжения на свариваемое изделие и на сварочную проволоку обеих горелок, одновременное включение механизмов подачи электродной проволоки, возбуждение сварочных дуг. Возбуждение одной из двух дуг, как правило, запаздывает. Но система управления начинает отсчитывать время горения дуги последующей горелки 2 с момента возбуждения дуги горелки 1, а в момент возбуждения дуги горелки 2 начинается отсчет времени горения дуги горелки 1. Такое

программирование времени горения дуг различных горелок, следующих одна за другой, обеспечивает оптимальное перекрытие сварных швов.

Режимы для каждой из горелок: + 40 A; В: м/ч; dnp-1.2 мм; ,1 выбран опытным путем.

Материал звездочки 18ХГТ;

Материал втулки - ст.20;

Материал проволоки - св08Г2С.

Радиус шва

Перекрытие швов составляет мм.

Предложенный способ многодугсвой сварки криволинейных замкнутых швов с цикловым программным управлением позволяет получить перекрытие швов заданных размеров и увеличить производительность сварки в 2 раза.

0

5

Формула изобретения

Способ многодуговой сварки криволинейных замкнутых швов, при котором сварку выполняют1 двумя или более горелками, расположенными по периметру шва, и осуществляют вращение изделия, подачу электродной проволоки, включение источников питания, возбуждение дуг, выполнение сварки и отключение дуг, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества сварных швов, путем перекрытия начала шва предыдущей горелки концом шва последующей, отсчет цикла сварки швов, выполняемых каждой из горелок, начинают с момента возбуждения дуги предыдущей горелки.

Использование: машиностроение, сварка плавящимся и неплавящимся электродами фланцевых соединений. Сущность: многодуговая сварка замкнутых криволинейных швов, выполняемая двумя или более горелками. Горелки расположены по периметру шва. Изделие вращается. Отсчет цикла сварки каждой горелки начинают с момента возбуждения дуги предыдущей горелки. 2 ил.

Фиг.1

0

л

М-.

„К

02