Способ вертикальной дуговой сварки под флюсом Советский патент 1993 года по МПК B23K9/18 

Изобретение относится к сварке, а именно к электродуговой сварке под флюсом с принудительным формированием шва в вертикальном положении, и может быть использовано при механизированной сварке листовых металлоконструкций, а также при изготовлении толстостенных корпусных конструкций в тяжелом машиностроении в заводских или монтажных условиях, где нельзя изменить положение сварки.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить стабильность и качество сварных соединений.

В этом случае в способе вертикальной дуговой сварки под флюсом, при котором осуществляют принудительное формирование шва на поверхности сварочной ванны в течение всего процесса сварки поддерживают слой жидкого шлака, закрывающего сварочную дугу. В заявляемом способе используют преимущества как дуговой, так и электрошлаковой сварки, а именно: за

.счет тепла, выделяющегося в дуге обеспечивается расплавление кромок, о создание на поверхности сварочной ванны (подобно электрощлаковой сварке) слоя жидкого шлака определенной высоты существенно стабилизирует дуговой процесс.

На фиг.1 дуговая сварка под слоем жидкого шлака в момент подачи флюса; на фиг.2 - схема сварки металла большой толщины 7ремя электродами.

f Заявляемый способ вертикальной дуговой сварки под флюсом с принудительным формированием шва реализован следующим образом.

Сварку листов из стали 10ХСНД толщиной 40 мм по зазору 17 мм осуществляли сварочным автоматом А-1150М в вертикальном положении с принудительным формированием шва под флюсом 2 марки АН-47 двумя электродными проволоками сплошного сечения марки Св-10Г2 диаметром 2

мм. Перед началом сварки автомат устанав00

Ю Ч

ю

6

ливали так, чтобы верхняя кромка переднего ползуна 4 находилась над сварочной ванной 5 выше точки начала сварки на 20-25 мм.

Начало сварки вели следующим образом. В полость разделки вводили электродные проволоки 3 с вылетом 45 мм и расстоянием между ними 22 мм, не замыкая их на изделие. Затем в разделку засыпали слой флюса 2 толщиной 10-12 мм из флюсо- бункера 6, расположенного с обратной стороны над задним формирующим ползуном 7, через медный желоб 8, включали механизм подачи электродных проволок (на чертеже не показан) и подавали сварочныйток. После возбуждения сварочной дуги 9 с напряжением 34В начинался процесс плавления проволок и флюса. Для качественного начала сварки процесс возобновляли при токе не более 1/21свЛ. По мере расплавления флюса в зону сварки дополнительно подавали его небольшие порции. После того, как высота Н жидкого шлака достигала 15-18 мм устанавливался стабильный процесс. По мере заполнения разделки включали механизм перемещения автомата и производили сварку. В минуту подавали 2-3 порции флюса массой 5-7 г. Процесс сварки, корректировки электродов в разделке и подачу флюса контролируют визуально через защитный светофильтр.

Этим способом при указанном режиме было произведено 5 испытаний, изменялась только высота жидкого шлака, которая была принята равной f4,17,20,24 и 27 мм. Режим сварки приведен в таблице 1.

При высоте жидкого шлака, равном 14 мм, наблюдается некоторое разбрызгивание шлака. Увеличение высоты с 14 до 18 мм исключаем разбрызгивание шлака, процесс протекает стабильно с хорошим формированием шва без шлаковых включений и других дефектов. Увеличение высоты жидкого шлака с 24 до 27 мм и бояее не нарушает стабильности процесса, но связано с дополнительными затратами тепловой мощности дуги для поддержания большего объема жидкого шлака с высокой температурой, поэтому целесообразно выдерживать высоту жидкого шлака, согласно данным таблицы.

С целью сварки листов 1 большей толщины в зазор одновременно подают две и

более электродные проволоки 3, расположенные по оси разделки одна за другой (см, фиг.2). Сувеличениемтолщины свариваемого металла увеличивается также ширина

сварочного зазора и как следствие увеличивается высота слоя жидкого шлака.

Ориентировочно количество электродов п определяется соотношением: «- д

п 20-25 где д - толщина свариваемых элементов.

Но вместе с тем, когда по технологиче- ским причинам при сварке листов толщиной 20 мм и несколько более требуется сниже.иие удельной энергии, сварку, вопреки расчетному , количеству электродов целесообразно производить двумя электродными проволоками (см. таблицу, строка 2-4). Расстояние между электродами - А

(см. фиг,2) определялось экспериментально в зависимости от толщины свариваемых элементов и равномерного проплавления кромок (таблица).

Использование изобретения позволит

при сварке толстолистового металла существенно повысить ударную вязкость металла шва и сварного соединения;

исключить последующую высокотемпе-: ратурную обработку сварных швов (нормализацию или закалку);

по сравнению с электрошлаковой сваркой существенно уменьшить сварочные деформации, повысить точность изготовления сварных конструкций;/

существенно повысить производительность сварки двумя и более электродами - 16-32 кг/ч;

снизить по сравнению с электрошлаковой сваркой расход электродного материала и электрической энергии.

Формула изобретения

Способ вертикальной дуговой сварки под флюсом, при котором осуществляют принудительное формирование шва и на поверхности сварочной ванны в течение всего процесса сварки поддерживают слой жидкого шлака, отличающийся тем, что высоту слоя жидкого шлака, закрывающего сварочную дугу, поддерживают равной 1,0- 1,2 ширины сварочного зазора.

Н20

Использование: при механизированной сварке листовых металлоконструкций, а также при изготовлении толстостенных корпусных конструкций в тяжелом машиностроении в заводских или монтажных условиях, где нельзя изменить положение сварки. Сущность изобретения: дуговую сварку с принудительным формированием осуществляют путем плавления флюса и создания на поверхности сварочной ванны в течение всего процесса сварки слоя жидкого шлака. Высоту слоя жидкого шлака поддерживают равной 1-1,2 ширины сварочного зазора. 2 ил., 1 табл. О 3 Ё

Физ.7

м.

$i/e, 2