Способ электродуговой сварки Советский патент 1980 года по МПК B23K9/08 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к дуговой и плазменной сварке и может быть при менено при сварке изделий с отбортов кой, например при сварке аккумуляторов. Известен способ дуговой сварки с поперечным колебанием электрода, при котором в момент изменения направления колебания электрода на чего подают импульс сварочного тока а в процессе каждого колебания от кромки к кромке подают дополнительный импулкс, длительность которого в 1,5-2 раза меньше длительности ос новного импульса 1 . Данный способ позволяет дозирова энергию, вводимую в сварочную ванну однако при сварке изделий малых толщин по отбортовке требуется высо кая точность сборки и настройки изделий, а это при массовом производстве труднореализуемо. Также известен способ Луговой сварки с импульсным дозированием те ловой энергии, вводимой в изделие, при котором величину тока сохраняют постоянной, а дозировоние энергии осуществляют скачкообразным перемещением дуги по сварному шву с помощью управлякадего поперечного магнитного поля 2. Но этот способ за счет скачкообразного перемещения дуги не обеспечивает равноценного качества по периметру изделий, что ухудшает герметичность сварных соединений. Известен способ дуговой сварки плавящимся электродом с колебанием дуги, вызываемым магнитным полем. Способ обеспечивает формирование шва за счет изменения соотношения между частотой сварочного тока и частотой магнитного поля, в зависимости от времени отрыва капли с плавящегося электрода р. Однако этот способ нецелесообразно использовать при сварке по отбортовке изделий массового производства, где существенно сказывается стоимость сварки. Более экономично использовать сварку неплавящимся электродом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению способ электродуговой сварки неплавящимся электродом, при котором дугу колеблют переменным поперечным магнитным полем и дополнительно стабилизируют

поперечным постоянным магнитным полем 4 .. -.- --

Недостатком этого способа является то, что хотя он и обеспечивает хорошее формирование сварного шва но дает небольшую глубину проплавления из-за снижения плотности теплового потока при колебании дуги.

Цель изобретения - повышение качества сварных швов путем увеличения глубины проплавления.

Это достигается тем, что в способе электродуговой сварки неплавящимся электродом, при котором дугу колеблют переменным поперечным маг нитным полем, магнитное поле периодически отключают на промежуток времени t (0,1-0,5), где Б - длина

сварочной ванны, см, v - скорость сварки, см/с, t - время отключения магнитного поля, с,и одновременно в течение этого промежутка времени увеличивают сварочный ток в 1,22,5 раза.

Нижний предел промежутка времени выключения магнитного поля определяется количеством дополнительной тепловой энергии, увеличивающей объем жидкой ванны до ее критическо величины, после которой возможно нарушение нормального формирования шва и появление волнового режима фомирования. Таким образом нижний предел времени выключения поля определяется током сварки при включенном магнитном поле и импульсом тока сварки при выключении поля, при котором не нарушается формирование шва. Это время составляет около 0,1 времени существования ванны. Верхний предел промежутка времени выключения магнитного поля определяется эффективностью воздействия пол на формование шва и зависит также от длины ванны, скорости сварки, качества сборки деталей под сварку условий теплоотвода. Экспериментально установлено, что время это составляет не более половины промежутк времени существования жидкой ванны.

g

ет.е. 0,5 --, где

длина ванны, см

V

V - скорость сварки, см/с.

Способ осуществляют следующим образом.

После загрузки изделия в полуавтомат возбуждается дуга и начинается перемещение изделия. Под действИем внешнего магнитного поля дуга колеблется поперек свариваемых кромок. .Для улучшения качества сварки за счет увеличения глубинны проплавления периодически останавливают дугу (исключают ее колебания) и одновременно увеличивают сварочный ток до величины, превышающей рабочий ток в 1,2-2,5 раза.Нижний предел определяет ток, при котором уже заметно влияние предлагаемого

способа на формирование дуги. Верхний предел определяет ток, при котором нет прожогов в данном режим

Как показали исследования, при увеличении тока на 20%, т.е. в 1,2 раза заметно улучшается качество сварных швов, при меньшем увеличении тока это незаметно. Верхний предел увеличения тока, т.е. в 2,5 раза определен экспериментально из тех величин токов, при которых еще возможно получить шов с хорошим формированием без прожогов. Если требуется хорошая герметичность и плотность при хорршей сборке соединения без зазоров, необходимо увеличивать ток на нижнем пределе увеличения или в значениях, близких к этому пределу, так как в этом случае получают более спокойный режим сварки. Если изделие собрано с зазором или есть раэностенность изделия, увеличение тока ведут по верхнему пределу. Способ был использован для сварки щелочных аккумуляторов с размерами 120x60 мм и толщиной стенки 1-2 мм.

Режимы сварки следующие.

1мм. Частота переменного магнитного поля 50 Гц. Индукция магнитного поля 0,05 тл..Скорость сварки 1,1 см/с. На токах 50 а длина ванны составляет 0,2-5 см. При этих параметрах время отключения 0,1 с. Сварочный ток увеличивается при отключении магнитного поля до 75 а

(в 1,5 раза).

2мм. Частота переменного магнитного поля 50 Гц. Индукция магнитного поля 0,05 тл. Скорость сварки 0,8 см/с. На токах 70 а длина ванны составляет 0,15 см. При этих парамерах время отключения магнитного поля 0,1 с. Сварочный ток увеличивается при отключении магнитного поля

до 110 d (в 1,75 раз).

На указанных режимах получены положительные результаты. Формирование шва по всему пе иметруо равномерное , глубина проплавления 0,5 толщины кромок. Способ обеспечивает хорошее равномерное формирование шва по всему перинётру при достаточной глубине проплавления изделия.

Экономический эффект может быть подсчитан за счет исключения одного поста для подварки дефектов, т.е. зарплата одного свагадика (в среднем четвертого разряда) за год и эксплуатационные расходы на одну установку.

Формула изобретения

Способ электродуговой сварки неплавящимс электродом, при котором

5 7809966

дугу колеблют переменным магнитным/ Источники информации, полем, отличающийся тем,.принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения качества сварных швов путем увеличения глубины „«.« «-.«г проплавления, магнитное поле периоди- кл В чески отключают на промежуток времени 5 свн ете ствГссСР t (0,1-0,5) , где К - длина сва-I 221867, кл. В 23 К 9/08, 1967. рочной ванны, см, v - скорость

сварки, см/с, t - время отключенияз. Патент США 2920183.

магнитного поля, с, и одновременнокл 219-123 1960

в течение этого промежутка времениfQ 4. Гагеню.Г.,таран В.Д. Сварка

увеличивают сварочный ток в 1,2-магнито-управляемой дугой, М., Ма2,5 раза.шиностроение, 1970, с. 24-45.