Способ дуговой сварки плавящимся электродом Советский патент 1980 года по МПК B23K9/16 

(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ на спуск путем повышения стабильности процесса и ликвидации несплавлений. Поставленная цель достигается тем, что в процессе колебания электрода при подходе его к кромке осуществляют мгновенное перемещение его по высоте кромки путем скачкообразного уменьшения скорости его подачи, а при отходе его от кромки скорость подачи скачкообразно увепичивают, при этом при пере мещении электрода по высоте кромки в сваро ную цепь подают импульс напряжения. При таком способе сварки происходит устойчивое оплавление кромок, а заведомо созданные возмущения процесса (резкое укорочение электрода у кромок из-за увеличения амплитуды колебаний электрода) компенсируются внешними воздействиями на подачу проволоки а и ииульс напряжения увеличивает мощность и разрывную длину дуги. Подача импульса напряжешш повышает стабильность процесса сварки особенно при ви зуально не контролируемых сварщиком смеще ниях сварочной головки с оси щва, которые обычно составляют 0,5-1,0 мм При этом величина укорачивания электрода возрастает у ближней кромки и снижается у противоположной. Импульс напряжения в первом случае способствует более интенсивному расплавлению электрода и предупреждает утыкание и от-, стрел вылета электрода. Во втором случае у дальней кромки импульс напряжения увеличивает эластичность дуги, предотвращая ее обрыв. Некоторая инерционность дуги после окончания импульса напряжения способствует поддержанию стабильности процесса в начале сползания электрода с кромки. На фиг. 1 изображена схема наползания электрода на кромку при сварке по оси шва и при смещении сварочной головки с оси шва; йа фиг. 2 - временные диаграммы проц са сварки по цредлагаемому способу. Способ осуществляется следующим образом В процессе колебания электрода 1 у кром 2, 3 с амплитудой А. величину которой выби рают на 5-10% больше ширины разделки, осуществляют мгновенное перемещение электрода 1 по высоте кромок 2, 3, при этом ско рость подачи электрода 1 - V п.э. изменяют синхронно с частотой поперечных колебаний. Так, когда электрод 1 подходит к точке BI на кромке 2, осуществляют его перемещение по кромке 2 вверх в направлении к точке 8 В это время при наползании электрода на кромку (отрезок времени ti на фиг .2) скорость подачи электрода 1 - V пэ. резко уменьшают до величины Vt, а в сварочную ц с напряжением на дуге Уд подают импульс ;напряжения UH- Затем при сползании электрода 1 с кромки 2 осуществляют его еремещение вниз по icpOMice 2 от точки В точке Bj за время t2 . При этом скорость одачи электрода 1 - V резко увеличивают до е первоначального значения Уп.э. У протквооложной кромки 3 производят те же действия. При смещении сварочной головки с оси шва а величину а во время наползания конец лектрода 1 у кролжи 2 перемещается вверх т точки 87 до точки БЗ . При этом резко меньшают скорость подачи электрода V пз. одают имггульс напряжения и т.д. У противоположной кромки 3 конец электрода I перемещают из точки С, в точку Cj, расположенную около кромки 3. При этом происходит некоторая растяжка дут-ового промежутка от точки Сз до точки Cj. Осталькью операции производят аналогично вышеописанным. Предлагаемым способом прОЕОдш1ась свар-ка заполняющих слоев кеповсротных стыков труб 0 1420 мм толщиной 20 мм с узкой разделкой кромок шириной 8 мм. Параметры режима сварки: сварочный ток 200 В; напряжение дуги 20-22 В; вылет электрода 12 мм; диаметр электродной проволоки I мм; амплитуда колебания 9 мм; частота колебания 120 в 1 мин; скорос -ъ сварки на спуск 20 м/час; скорость подач электрода V п.э. 540 м/час; ве;шчина мгновенного изменен11я скорости подачи электрода V п.э. - VT составляла 0,6-0,7 V пл.; импульс напряжения U 30 в. В процессе сварки параметры режима - снарошый ток, напряжение на дуге, смещение сварошой головки и скорость подачи электрода - контролировались и фиксировались при помощи сзетолучевого ,иллографа. Стабильность .процесса сцен}шалась по непрерыв- , нсюти записи осциллограммы сварочного тока .и напряжения на дуге. Из анализа полученных осциллограмм можно сделать вывод, что обрыв ы записи сварощ{ого тока и напряжение не наступают еще при смещении сварочной головки с оси щва, равном 0,5-0,6 мм. Вырезанные из разтлх положений макрошлифы показахш, что несплавления между слоями и по кромкам полностью отсутствуют. СварО1ШЫЙ шов, полученный в результате сварки по предлагаемому способу в отличие от получаемых по известным способам, имеет вогнутую поверхность, плавно переходящую от кромки к кромке без пазух и подре1:ов. В потолочном положении поверхность несколько выравнивается. Описываемый споеоб дуговой сварки плавящимся электродом позволяет повысиго стабильность процесса при сварке в разных прсс1ранственкых положениях, а также получить качественное, гарантированное от несплавлений I сварное соединение при сварке на спуск короткой дугой узких разделок с вертикальными стенками. Формула изобретени я Способ дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов в узкую разделку с поперечными колебаниями злектрода, о т личающийся тем, что, с целью повышения качества сварки при выполнении свар,ных соединений на спуск путем повышения стабильности процесса и ликвидации несплавления в процессе колебания электрода при подходе его к кромке, осуществляют мгновенное п 66 ремещение его по высоте кромки путем скачкообразного уменьшения скорости его подачи, а при отходе его от кромки скорость подачи скачкообразно увеличивают, при этом при перемещетки электрода по высоте кромки в сварочную цепь подают импульс напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 51-3304, кл. 12 В 112.4 0 02.76 (прототип).