Способ плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом Советский патент 1981 года по МПК B23K9/16 

(54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

I

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам дуговой сварки и может быть использовано, преимущественно для автоматической сварки протяженных швов.

Известны способы плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом IJ.

Известные способы плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом не обеспечивают стабильности совместного горения плазменного и дугового разрядов при действии возмущений, приводящих к изменению длины плазменного или дугового разрядов.

Известен способ плазменной сварки плавящимся электродом в среде инертного газа. Способ заключается в том, что горение дугового разряда между электродной проволокой, подаваемой с постоянной скоростью в зону сварки, и изделием, осуществляется в среде ионизированного газа, образованного столбом плазменного разряда прямого воздействия 2.

Недостатком способа является недостаточная стабильность совместного горения плазменного и дугового разрядов. Это заключается в том, что при действии определенных

возмущений (изменения расстояния между плазмотроном и изделием), изменяя напряжения дугового разряда между сварочной проволокой и изделием, изменение скорости подачи проволоки, износа электродного

5 узла плазмотрона и т. д.) происходит изменение глубины осевого погружения проволоки в плазму. При увеличении глубины осевого погружения проволоки в плазму выше определенной величины плазменный разряд между электродным узлом плазмотрона и

10 изделием гаснет, а возникает дуговой разряд между электродным узлом и сварочной проволокой. Таким образом, нарущается стабильность совместного горения плазменного и дугового разрядов. Переход плазменного разряда с изделия на сварочную прово 5 локу согласно принципу минимума Штеенбека происходит в том случае, когда падение напряжения в столбе плазменного разряда, на участке погружения проволоки в плазму, оказывается достаточным для обра2Q зования активных пятен на проволоке, это можно выразить соотношением следующих величин:

ELnorp. и. где Е - градиент потенциала в столбе плазменного разряда В/см; L - глубина осевого погружения проволоки в плазму, см;. и- напряжение, необходимое для образования активных пятен на на проволоке, В; 1/, -обратная полярность плазменного и дугового разрядов; 0 -прямая полярность плазменного и дугового разрядов; -отсутствие дугового разряда; 1/( V/0. - катодное и анодное падение напряжения на проволоке, В. Целью изобретения является повышение стабильности совместного горения плазменного и дугового разрядов. Поставленная цель достигается тем, что глубину осевого погружения плавящегося электрода в плазму устанавливают в диапазоне : , , ,... a,5U/E: Lnorp. /С, где ьг , напряжение, необходимое для об л разования активных пятен на , плавящемся электроде. В; С , -. градиент потенциала в столбе плазменного разряда, В/см; f-лубина погружения плавящего,: ся электрода в плазму, см. По предлагаемому способу между плавящимся электродом и изделием с помощью источника питания возбуждают плазменнь Й. разряд, по оси которого через- мундщтук с токопроводящим наконечником в зону сварки подают плавящийся электрод и с помощью источника питания возбуждают дуговой разряд. Расстояние от торца проволоки до точки ее входа в плазму, является глубиной погружения электрода в плазму. Пример. Производят сварку в среде аргона на обратной полярности, используя образцы толщиной 8 мм из стали 3 и плавящийся электрод марки Св 08 Г2С, на следующих режимах: ток в плазме 200 А; ток в дуге 300 А; скорость сварки 100 м/час; расход газа 8 с/мин; диаметр проволоки 1,2 мм; вылет плавящегося электрода 40 мм; диаметр сопла 12 мм; диаметр анода 8 мм; глубина погружения электрода в плазму 12 мм. При увеличении глубины погружения плавящегося электрода в плазму более 15 мм происходит переход плазменного разряда с изделия на проволоку. Использование предлагаемого способа позволит повысить стабильность совместного горения плазменного и дугового разрядов, а следовательно, повысить качество и производительность сварки. Формула изобретения Способ плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом, при котором горение дугового разряда происходит в среде ионизированного газа, образованного плазменным разрядом прямого действия, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности совместного горения плазменного и дугового разрядов, глубину осевого погружения плавящегося электрода в плазму устанавливают в диапазоне 0,5U/E Lnorp, U/Ej где и - напряжение, необходимое для образования активных пятен на плавящемся электроде. В; Е - градиент потенциала в столбе плазменного разряда. В/см; i-norp. глубина погружения плавящегося электрода в плазму, см. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1490479, кл. В 23 К 9/16, 1977. 2.Патент Франции № 2132345, кл. В 23 К 9/00, 1972.