Способ дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов Советский патент 1992 года по МПК B23K9/173 

C/V

С

Использование: в различных отраслях промышленности при изготовлении сварных конструкций из сталей и различных сплавов с применением дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Сущность способа: в способе дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов подачу газа осуществляют с периодически изменяющимся давлением. Максимальное давление защитного газа и время.его подачи не превышает минимального давления и времени его подачи более, чем в 5 раз. При этом период изменения давления устанавливают в интервале От 0,5 до 5,0 Гц. 1 ил., 1 табл.:

Изобретение относится к области сварочного производства и может использоваться в различных отраслях промышленности при изготовлении сварных конструкций из сталей и различных сплавов с применением дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных Газов.

Одной из проблем, возникающих при сварке плавящимся электродом в среде за- щитных газов, является разбрызгивание, которым сопровождается перенос электродного металла в дуге.

Известен способ дуговой сварки плавящимся электродом, позволяющий уменьшить разбрызгивание за счет принудительного управления переносом электродного металла импульсами свароч- ного тока.

Однако использование Импульсного тока не позволяет подавить влияние выделения газов при металлургических реакциях в жидком металле, а также реактивные силы испарения металла и Дисбоцйацйи газа, выталкивающие капли за пределы сварочной ванны..

Также известен способ сварки плавящимся электродов в защитном газе, при котором для управления процессом переноса электродного металла в сварочную ванну подачу газа в горелку осуществляют с периодически изменяющимся давлением.

Однако данный способ не позволяет учитывать кинетическую энергию плазменного потока, которая возрастает при использовании импульсов повышенного давления газа и ведет к выбросу капель из сварочной ванны.

х| СЛ 4 00

CS

Целью изобретения является сокращение разбрызгивания при дуговой сварке плавящихся электродом в защитных газах путем управления переносом электродного металла и уменьшения выброса капель из сварочной ванны.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, при котором подачу осуществляют с периодически изменяющимся давлением, максимальное давление защитного газа и время его подачи не превышает минимальное давление и время его подачи более, чем в 5 раз, при этом период изменения давления устанавливают в интервале от 0,5 до 5,0 Гц.

Проведенные патентные исследования не выявили решений с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого способа сварки, на основании чего был сделан вывод об их существенных отличиях,

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена циклограмма изменения давления защитного газа в процессе сварки.

Способ осуществляется следующим образом.

В процессе дуговой сварки плавящимся электродом осуществляется подача защитного газа с периодическим изменением давления. При этом при сварке может использоваться как один газ, так и смесь газов. Минимальное давление газа Pmin выбирается, исходя из необходимости получения на выходе из сопла горелки расхода газа, достаточного для обеспечения надежной защиты зоны горения дуги. Pmfn зависит от марки свариваемого материала, режимов сварки иЪэпротивления газовых коммуникаций. После подачи газа с давлением Pmin в течение времени tmin давление в газовой системе с помощью специального устройства повышается до Ртах и газ под этим давлением подается в течение времени tmax. После этого такой цикл повторяется в течение всего процесса сварки с частотой Тп, изменяющейся в интервале от 0,5 до 5,0 Гц,

Периодическое изменение давления защитного газа ведет к пульсирующему изменению энергетических характеристик дуги, давления газов и паров металла в дуговом промежутке, что предотвращает крупнокапельный перенос электродного металла, и, тем самым, сокращает разбрызгивание,

Максимальное давление газа Ртах не должно превышать Pmin более чем в 5 раз. При превышении указанного соотношения

0

5

Pmin и Ртах масса и скорость потока плазмы, проходящей через дуговой промежуток достигают критических значений для данного режима. Это приводит к увеличению силы воздействия плазменного потока на капли электродного металла и выбросу капель из сварочной ванны. Кроме того это ведет к нарушению защиты от окисления и ухудшению формирования шва.

Изменяя соотношение длительности tmin и возможно tmax, возможно нейтрализо- вать реактивные силы, возникающие при выделении газов из сварочной ванны, при испарении металла и диссоциации защитного газа, нарушающие перенос электродного металла.

0

5

0

5

5

Однако при

tmax

5 нарушается пульtmln

сирующее воздействие изменяющегося давления на процессы, проходящие в дуговом промежутке и перенос электродного металла протекает нестабильно.

Процессы, проходящие в дуговом промежутке, также зависят от длительности периода изменения давления. Так, при Тп 0,5 Гц не удается добиться стабильного мелко- капельного переноса электродного металла, а при Тп 5 Гц, в силу инерционности процессов, невозможно получить пульсирующее изменение характеристик дуги, достаточное для влияния на размеры капель электродного металла и управление их переносом в сварочную ванну.

Пример осуществления способа.

Проводили сварку образцов из стали 08КП в среде С02 проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм на токе 180 - 200 А. В качестве оборудования использовали полуавтомат А-547. Давление газа замеряли 0 манометром ОБМ-100.

Режимы сварки приведены в таблице.

Применение изобретения позволяет сократить в 2 - 3 раза потери электродного металла на разбрызгивание, сократить трудоемкость зачистных работ за счет снижения разбрызгивания и уменьшения диаметра капель, а также улучшить формирование швов.

0 Формула изобретения

Способ дуговой сварки плавящимся электроденсреде защитных газов, при котором подачу газа осуществляют с периодически изменяющимся давлением, отличаю5 щ и и с я тем, что, с целью сокращения разбрызгивания путем управления переносом электродного металла, максимальное давление защитного газа и время его подачи устанавливают не превышающим минимальное давление и время его подачи более чем в 5 раз, при этом период изменения

PHUH

давления устанавливают в интервале от 0.5 до 5,0 Гц.

накс