Способ сварки и наплавки плавлением Советский патент 1993 года по МПК B23K13/00 B23K25/00 

. Изобретение относится к сварке и наплавке. Может быть использовано во всех отраслях машиностроения.

Известен способ сварки и наплавки с расплавлением присадочного металла теплом, выделяемым при прохождении электрического тока в электроде и шлаковой ванне.

Известен способ сварки плавлением в среде защитных газов с подачей жидкого присадочного металла через полый электрод COOCHQ с дугой в зону горения на кромки свариваемых деталей - индукционно-дуго- вая сварка.:

Известен способ индукционной сварки с расплавлением присадочного металла теплом, нагретой выше температуры плавления присадочного металла, керамической втулки.

Известен способ электрошлаковой сварки подогревом свариваемых кромок в начале шва индукционным способом.

Целью настоящего изобретения является расширение технологических возможностей сварки и наплавки плавлением.

Данная цель достигается тем, что нагрев и расплавление присадочного материала осуществляют теплом ванны дополнительного материала и вихревыми токами, а ванну дополнительного материала нагревают до температуры ведения процесса вихревыми токами, индуцируемыми индуктором, встроенным в кристаллизатор .{сварочное устройство). Присадочные материалы могут быть в виде стержня, ленты, ;проволоки, трубы, порошка и т.п.

Дополнительным материалом могут быть чистые металлы и сплавы, не растворяVI

Ч)

VI

ел Ј.

со

Сл

ющие присадочный материал, металлы и сплавы ограниченно растворяющие присадочный материал или образующие с ним химические соединения в ограниченном количестве и имеющие плотность, меньшую чем присадочный и основнрй материалы электропроводные при температуре ведения процесса флюсы. Плотность всех дополнительных материалов меньше плотности присадочных и основных материалов. При сварке и наплавке чистых металлов дополнительный материал подбирают по. диаграммам растворимости Л.Даркена и. Г.Гурри, По известному присадочному металлу выбирают другой металл, не растворяющий присадочный и имеющий меньшую плотность при температуре ведения про; цесса. . . . ;

Сварку и наплавку осуществляют следующим образом. .

В установленное над. свариваемыми или наплавляемыми объектами устройство засыпают дополнительный материал, вклю- :чают индуктор в цепь источника переменного тока, нагревают дополнительный материал до температур.ы; превышающей температуру плавления присадочного мате- риала, образуя ванну расплава, затем подают в ванну присадочный материал, расплавляют его до температуры ведения процесса перегретым дополнительным материалом и вихревыми токами. Расплавленный присадочный материал собирают в нижней части устройства, подают на подготовленные соответствующим образом сва- риваемые кромки или наплавляемую поверхность, нагревают и проплавляют поверхностный слой основного материала, заполняют разделку шва или наплавляемой поверхности,: охлаждают до отвердевания, образуя неразъемное сварное соединение или наплавленный слой.

Устройство для сварки представляет со-../, бой кристаллизатор с встроенным индуктором, как правило, имеющим магнитопровод, дно устройства имеет уклон в сторону выпускного канала. Устройство может иметь охладитель, затвор для перекрытия выпускного канала, дополнительные нагревательные устройства для подогрева кромок или поверхности, подающие устройства, прижимные устройства и т.п.

На фиг.1 изображена схема сварки шва в нижнем положении; на фиг.2 - схема наплавки на вертикальную поверхность.

На объекте 1 установлен кристаллизатор 2, имеющий индуктор 3 с магнитопроводом. Благодаря тепловому действию вихревых токов, концентрируемых магнито- проводом внутри кристаллизатора, дополнительный материал,.,, заполняющий внутренний объем кристаллизатора, рас- ;

плавлен и. нагрет до температуры ведения процесса, образуя ванну 4. Присадочный материал 5 в виде порошка из подающего устройства б поступает в ванну 4 расплавленного дополнительного материала, вследствие большой плотности опускается вниз, расплавляется и образует ванну 7. Через выпускной канал расплавленный присадочный материал поступает в разделку шва и к наплавляемой поверхности, охлаждается

кристаллизатором 8,: образуя .сварной шов или наплавленный слой 9, Для подогрева свариваемых кромок устройство имеет дополнительный индуктор 10 с магнитопрово- дом (фиг.1).

: .

Использование: сварка и наплавка различных материалов при изготовлении и вос2 становлении деталей, нанесении покрытий и Изготовлении многослойных материалов. ТСпособ состоит в том, что наплавляемый или присадочный материал расплавляют с образованием ванны расплавленного материала. Нагрев этого материала проводят за счет теплопередачи от ванны дополнительного материала, нагреваемого от источника электрического тока. Дополнительный материал нагревают токами, индуцированными в нем при помощи индуктора, который размещают в стенках кристаллизатора, формирующего наплавленный материал. В качестве дополнительного материала используют неметалл или металл., не растворяющие основной и присадочный материалы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения 1. Способ сварки и наплавки плавлением, при котором производят нагрев и расплавление присадочного материала и дополнительного материала, плотность которого меньше плотности присадочного и основного материалов, причем присадочный материал нагревают за счет его контактирования с ванной расплавленного дополнительного материала; а формиррва- ние наплавленного металла производят при помощи кристаллизатора, о.т.л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения

технологических возможностей способа за счет сварки как металлов, так и неметаллов, нагрев ванны дополнительного материала в период всего процесса осуществляют токами, индуцированными в нем при помощи индуктора, который размещают в стенках кристаллизатора.

Редактор С.Кулакова

Фиг.1

Составитель В.Забаровский Техред М.Моргентал

Корректор Н.Гунько