Способ ручной электродуговой сварки Советский патент 1976 года по МПК B23K9/14 

1

Изобретение может быть иснользовано аля сварки металлоизделий.

Известны способы, при которых ультразвуковые колебания вводят в сварочную ванну через электрод.

Цель изобретения - повышение качества шва за счет обеспечения струйно-импульсного иереноса электродного металла в сварочную ванну.

Это достигается за счет того, что но предлагаемому способу в электроде возбуждают импульсные ультразвуковые колебания.

Предлагаемый способ реализуется в следуюндей последовательности.

На электроде с обмазкой возбуждают импульсные ультразвуковые колебания заданной амплитуды и зажигают сварочную дугу.

На конне электрода формируют каплю расплавленного металла (длительность ультразвуковых колебаний устанавливается из условий формирования капли заданного объема, амплитуда - из условия достижения заданного технологического эффекта, например дегазации) .

Каплю вводят в контакт с расплавленным металлом сварочной ванны и отключают ультразвуковые колебания (под действием сил поверхностного натяжения кап„тя растекается по сварочной ванне, чем достигается нормальное формирование сварочного шва), при этом

сохраняют связь между электродом и сварочной ванной. Далее процесс повторяют.

Таким образом, задавшись маркой материала с определенными физическими свойствами расплава (в частностн, вязкостью, волновым сопротивлением, поверхностным натяжением) и производительностью процесса, экспериментально устанавливают амплитуду колебаний, длительность импульса ультразвуковых колебаний и сквал ность, при которых достигается нормальное формирование сварного шва и эффективная обработка расплавленного электродного материала, обеспечиваюш.ая заданный эффект, например дегазацию. Соблюдением этих условий достигают формирование струйно-импульсного переноса электродного металла в сварочную ванну. С физической точки зрення нроцесс струйноимпульсного переноса электродного металла

в сварочную ванну может быть представлен следуюш,им образом.

Колебания на конце «зажл енного сварочного электрода создают эффект «удержания капли расплавленного металла, предотвращая

ее отрыв под действием электромагнитных сил, действуюш,нх в дуговом промежутке, и пинч-эффекта. Время «удержания капли и ее «ультразвуковой обработки устанавливают из условия, например, ее дегазации. Внесение

капли в сварочную ванну и последуюш,ее отключение ультразвука создают услорзня для нормального формирования шва и кристаллизации обработанного ультразвуком электродного материала.

Включение следующего имнульса ультразвуковых колебаний осуществляется в момент, исключающий отрыв металла ванны от электрода. Таким образом нормируют соотношение между длительностью и скважностью пакета ультразвуковых колебаний на электроде. При правильно настроенной сварке с ультразвуком процесс протекает плавно, без разбрызгивания металла и сопровождается характерным шинящнм звуком. Это нозволяет сварщику правильно выбрать скорость ручной подачи электрода и величину дугового промежутка (здесь следует иметь ввиду, что нри обычной ручной электродуговой сварке отрыв от электрода и падение капли расплавленного электродного металла в ванну всегда сопровождается характерным треском и разбрызгиванием металла).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет нормировать длительность и интенсивность ультразвуковой обработки распла; ленного металла, характер переноса электродного металла о сварочную ванну и тем самым качество сварного щва при любых заданных

электрических режимах сварки, т. е. нри любой заданной производительности процесса; стабилизировать процесс горения дуги и резко сниЗИть потери от разбрызгивания электродного металла; реализовать принципиально новый снособ переноса электродного металла в сварочную ванну, а нменно имнульсноструйный, при котором достигается ностоя ная связь межлу ванной и электродом, а также циклическое изменение сечения струи расплавленного металла: утолщение в период включения ультразвуковых колебаний и утонение в период их отключения.

Амплитуда, длительность и скважинность ультразвуковых колебаний устанавливаются экспериментально и поддерживаются автоматически.

Формула изобретения

Снособ ручной электродуговой сварки, при котором ультразвуковые колебания вводят в сварочную ванну через электрод, от Л1И чающийся тем, что, с целью новышення качества HJBa за счет обеспечения струйно-нмпульсiioro переноса электродного металла в сварочную ванну, в электроде возбуждают импульсные ультразвуковые колебания.