Способ электрической сварки плавлением Советский патент 1981 года по МПК B23K25/00 

1

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к электрошлаковой сварке различных металлов, преимущественно во внешнем магнитном поле, и может найти широкое применение в цветной металлургии, электротехнической и химической промышленностях для сварки алюминиевых шинопроводов, а также в других отраслях народного хозяйства.

Известен способ электрошлаковой сварки пластинчатым электродом, при котором в начале процесса сварки применяют изолированные карманы и не включгиют изделие в сварочную цепь Ц1

Недостатком этого способа является невозможность качественной сварки во внешнем магнитном поле.

Наиболее близким к предлагаемому является способ электрической сварки плавлением, при котором сварочную цепь разделяют на две паргшлельные ветви, каждая из которых включает в себя свариваемую деталь, а в процессе сварки регулируют величину сварочного тока в каждой ветви, изменяя ее активное и индуктивное сопротив:ления 23 .

Недостатком известного способа является необходимость применять обязательно два электрода и располагать их поперек оси сварочного зазора, что увепичивает сварочной зазор при электрошлаковой сварке.

Цель изобретения - обеспечение гарантированного равномерного провара обеих сваривае|иых кромок при

10 сварке во внешнем магнитном поле.

Поставленная цель достигается тем, что упомянутое разделение сварочной цепи производят путем раздвоения обратного токоподвода, ветви которого

15 присоединяют к обеим свариваемым деталям.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

20 На сваривае1-ых 1 собиреиот формирующее приспособление, состоящее из похщона 2, выводных планок 3 и кристаллизаторов 4. В зазор между свариваемыми кромками вводят сварочный электрод 5, к которому подключают один полюс источника б питания, а второй полюс (обратный токоподвод) подключёиот к свариваемым деталям 1 двумя паргшлельными ветвями 7 и 8, в

30 которые последовательйо подключгиот амперметры 9 и 10 и переменные сопротивления 11 и 12. В кармане поддона 2 наводят шлаковую ванну 13 и, подавая сварочный электрод 5, начинают процесс сварки. П р им ер . Сварка алюминиевых шинопроводов сечением 70x515 мм во внешнем магнитном поле. Под действием внешнего магнитного /поля основную часть сварочного тока направляют по левой ветви 7 сварочно цепи, что контролируется показаниями амперметров 9 и 10. Показания амперметра 92,5 кА, а амперметра 10 2,Ок Вследствии того, что сварочный ток в левой ветви 7 больше, то, .естественн левая свариваемая кромка проплавляет ся раньше, чем правая. Так как.в наг чальный момент сварки проваривается только одна левая кромка, то ток в левой ветви 7 сварочной депи начинае резко возрастать, а в правой ветви 8 уменьшаться и череЭ 30 с после сварки показания амперметров 9 и 10 составляют соответственно 3,5 и 1,Зк С увеличением разнигцл токов в левой 7 и правой 8 ветвях сварочной цепи вероятность проплавления правой кром ки уменьшается и практически сводится к нулю. ;. , Для обеспечения гарантированного равномерного провара обеих свариваемых кромок с помощью переменных сопротивлений 11 и 12 в процессе сварки увеличивают сопротивление левой ветви 7 и уменьшают сопротивление правой ветви 8 сварочной цепи, а величину тока в обеих ветвях контролируют по Указаниям амперметров 9 и 10 После регулировки сопротивлений левой 7 и правой 8 ветвей сварочной це пи показания амперметров 9 и 10 стали соответственно 2,0 и 2,1 кА. Вследствие этого происходит проплавление и правой свариваемой кромки, .что подтверждается дальнейшим самопроизвольным увеличением сварочного тока в правой ветви 8 до 3,0 кА и уменьшением тока в левой, ветви 7 до 1,5 кА без .изменения положения сопротивлений 11 и 12. После этого сно ва изменяют сопротивления ветвей 7 и 8 таким образом, чтобы показания амперметров 9 и 10 были одинаковы, т.е 2,25 кА. При помощи сопротивлений 11 и 12 в процессе всего времени сварки поддерживают баланс токов в левой 7 и правой 8 ветвях сварочной цепи. Расплавленный металл электрода 5 и свариваемых кромок 1 образует мета лическую ванну 14, которая, кристаллизуясь, дает сварной шов 15. в результате сварки рбразуется качествен ное сварное соединение без наличия непроваров. В качестве сравнения были проведе ны два опыта сварки во внешнем магнитном поле со все;ми аналогичными параметрами без регулировки тока в параллельных ветвях сварочной цепи, при этом в этих двух t опытах направление силовых линий магнитного поля было противоположным, в результате оказалось, что в первом опыте был полный непровар правой .свариваемой кромки, а во втором - левой кромки. Это доказывает необходимое ь регулировки- сварочного тока в левой, 7 и пра- . вой 8 ветв.ях сварочной цепи при сварке во внешнем магнитном поле. Напряженность магнитного поля во всех трех экспериментах составила 3510 4010. Напряжение сварки 34-36 В, сварочный ток 4,5 кА. Сварка вьтполнялась на аппарате А-550У с источником питания ТМС10000/1. Предлагаемый способ может быть использован при электрошлаковой сварке, легких металлов, основанной на всплывании капель расплавленного металла в более плотной шлаковой среде. . Применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить качество сварных соединений при сварке во внешнем магнитном поле, обеспечивает возможность контроля качества образования сварного шва непосредственно в процессе сварки, улучшает условия труда оператора-сварщика. . Формула изобретения Способ электрической сварки плавлени.ем, преимущественно электрошлаковой во внешнем магнитном поле, при котором сварочную цепь разделяют на две параллельные ветви, каждая из .которых включает в себя свариваемую деталь, а в процессе сварки регулируют величину сварочного тока в каждой ветви, изменяя ее активное и индуктивное сопротивление, о тли ч а ю Щ:И и с я тем, что, с целью обеспечения гарантированного равномерного провара обеих свариваемых кромок при сварке во внешнем магнитном ,поле, упомянутое разделение сварочной цепи производят пу;тем раздвоения обратного токоподвода, ветви которого присоединяют к обеим свариваемым деталям, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 149166, кл. В 23 К 25/00, 1962. 2. Вельфор М.Г. и лр, Оборудование для дуговой и шлаковой сварки и наплавки. М., Высшая школа , 1974, с. 116-127.