Способ дуговой сварки Советский патент 1992 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов во всех отраслях промышленности.

Известны способы дуговой сварки плавящимся электродом, по которым в качестве защитной среды используют смеси газов, в т.ч. АГ+С02. Аг+02, Аг+С02+Оа, С02+02 и др.

Ц.

Использование смесей защитных газов позволяет повысить-устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить формирование шва и уменьшить разбрызгивание.

В то же время не всегда удается обеспечить качественное формирование шва, в особенности при сварке на форсированных режимах, а также достичь заметного снижения разбрызгивания.

В значительной мере избежать этих недостатков позволяет способ дуговой сварки плавящимся электродом, по которому производят периодическое изменение состава защитной газовой атмосферы за счет импульсной подачи нескольких газов 2.

Однако и этот способ не обеспечивает существенного снижения разбрызгивания, в особенности при использовании многоатомных газов Это связано в первую очередь с процессами, происходящими в зоне дуги. Так.при сварке в среде многоатомных газов протекает реакция диссоциации молекул, сопровождающаяся увеличением обье- ма:

2С02 + 02, N2 + N и др.

Эта реакция эндотермическая, поэтому она протекает в зоне наибольшего выделения энергии, в активных пятнах дуги Избыточное давление в зоне активного пятна, вызванное диссоциацией газа, воздействуХ|СдЭ О

ет на формирование капель расплавленного металла и является одной из основных причин отклонения капель от оси электрода, т.е. ведет к их разбрызгиванию.

Цель изобретения - повышение качества сварных соединений и уменьшение разбрызгивания при использовании многоатомных газов путем управления переносом электродного металла.

Цель достигается тем, что по способу дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, по которому несколько газов или их смесей подают импульсами, отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси равно отношению значений удельных теплоемко- стей этих газов или газовых смесей.

При проведении патентных исследований не было обнаружено технических реше- ний с признаками, сходными или эквивалентными с отличительными признаками, указанными в формуле, что позволяет считать предложенное техническое решение соответствующим критерию существенные отличия.

Способ осуществляется следующим образом.

В сварочную горелку подается защитный газ и возбуждается дуга между плавящимся электродом и свариваемым изделием. В качестве защитного газа используют несколько газов (например, Аг + С02), которые подают в горелку поочередно. Длительность импульса подачи каждого из газов определяют из соотношения

В. id. 7| 9

Т2 С2 И+1 Ci + t

где л , Г| и Ci, Ci - длительность предыдущего импульса подачи одного из газов и его удельная теплоемкость,

32, Т +1 и С2, Сн-1 - длительность последующего импульса подачи другого газа и его удельная теплоемкость.

Подача газов или газовых смесей импульсами, отношение длительности которых к длительности каждого последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси равно отношению значений удельных теплоемкостей этих газов или газовых сме- сей, позволяет поддерживать в зоне активного пятна дуги тепловой баланс. Вследствие этого не происходит резкого изменения избыточного давления газов из-за их диссоциации в этой зоне, что способству- ет стабильному без разбрызгивания переносу капель электродного металла.

Пример осуществления способа.

Сваривали пластины из стали 10ХСНД толщиной 3 мм. В качестве плавящегося электрода использовали проволоку Св-08Г2С & 1,6 мм. В качестве защитного газа использовали смесь Аг + 20% С02 и тройную смесь 75% АГ-20%С02-5%02.

Режим сварки: Св 180-200 А, ид 28-30 В, скорость сварки 20-22 м/ч.

Режим импульсной подачи газов и ре- зультаты сварки приведены в таблице.

Применение способа позволяет повысить качество сварных соединений за счет сокращения пористости на 30-40% вследствие стабилизации давления газов над сва- рочной ванной, сократить на 20-25% потери электродного металла за счет уменьшения разбрызгивания, а также сократить трудоемкость зачистных работ.

Ожидаемый экономический эффект со- ставляет 16 тыс. руб. на одно изделие.

Формула изобретения Способ дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, при

котором несколько газов или их смесей подают импульсами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем уменьшения разбрызгивания за счет поддержания постоянного избыточного давления в зоне активного пятна дуги, отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности каждого последующего импульса подачи берут равным отношению значений теплоемкости

этих газов или газовых смесей.

Использование: при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов во всех отраслях промышленности. Сущность способа: при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов несколько газов или их смесей подают импульсами. Отношение длительности импульса подачи каждого газа или газовой смеси к длительности последующего импульса подачи другого газа или газовой смеси берут равным отношению значений удельных теплоемкостей этих газов или газовых смесей. 1 табл.