Патент на изобретение №2293001

(54) СПОСОБ МНОГОДУГОВОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для многодуговой сварки под флюсом труб большого диаметра. Способ включает включение сварочных дуг, сварку и последовательное отключение сварочных дуг при одновременном уменьшении скорости сварки. В начале сварки поочередно включают сварочные дуги на расстоянии от начала трубы, обеспечивающем идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме указанным параметрам шва в зоне сварки на установившемся режиме. В процессе сварки по всей длине шва удельную погонную энергию сварки поддерживают на постоянном уровне. Отключают сварочные дуги на расстоянии от конца трубы, обеспечивающем хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части. Включение и отключение сварочных дуг осуществляют при плавном регулировании их мощности и скорости подачи электродной проволоки. Значения мощности сварочных дуг и скорости подачи электродной проволоки устанавливают производными от скорости движения трубы. Это позволит повысить качество шва в начале и в конце сварки, а также уменьшить обрезь концов. 1 ил.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварки под флюсом труб большого диаметра.

Известны способы (а.с.№808225, кл. В 23 K 9/18, 1978 г.и №1232419, кл. В 23 K 9/18 1984 г.), при которых заварку кратерной части производят дополнительной дугой, отключая основные дуги. Недостатками их являются необходимость в дополнительном оборудовании, применимость только на конечном участке заготовки и дискретность изменения параметров, что приводит к отличиям параметров самого шва по длине трубы и на ее конечном участке.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ (а.с.№1720826 кл. В 23 К 9/18 1992 г., выбран в качестве прототипа), по которому на расстоянии не менее 200 мм от конца трубы уменьшают напряжение первой дуги до 32-37 В, а на расстоянии 30-50 мм – отключают первую дугу и одновременно уменьшают скорость сварки на 40-60%, после чего через 1,5-2,2 с отключают вторую дугу и через 2,5-3,3 с после отключения первой дуги – третью.

Недостатки этого способа – сокращение обрези только на конце трубы, дискретные изменения параметров в функции как расстояния до конца трубы, так и времени, что приводит к изменениям геометрии шва и неоднозначности его характеристик на конечном участке при изменении номинальных параметров сварки в установившемся режиме.

Технической задачей изобретения является повышение качества шва в начале и конце сварки и уменьшение обрези.

Поставленная задача достигается тем, что в способе сварки под флюсом труб большого диаметра, включающем включение сварочных дуг, сварку и последовательное отключение сварочных дуг при одновременном уменьшении скорости сварки, согласно изобретению в начале сварки поочередно включают сварочные дуги на расстоянии от начала трубы, юбеспечивающем идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме указанным параметрам шва в зоне сварки на установившемся режиме, а отключают сварочные дуги на расстоянии от конца трубы, обеспечивающем хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части, при этом включают и отключают сварочные дуги при плавном регулировании их мощности и скорости подачи электродной проволоки, причем значения мощности сварочных дуг и скорости подачи электродной проволоки устанавливают производными от скорости движения трубы, а по всей длине шва удельную погонную энергию сварки поддерживают на постоянном уровне.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят поочередное включение дуг вначале сварки на расстоянии от начала трубы, обеспечивающем идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме указанным параметрам шва в зоне сварки на установившемся режиме, а отключение сварочных дуг производят на расстоянии от конца трубы, обеспечивающем хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части, причем значения мощности сварочных дуг и скорости подачи электродной проволоки устанавливают производными от скорости движения трубы, а по всей длине шва удельную погонную энергию сварки поддерживают на постоянном уровне.

Предлагаемое техническое решение позволяет поочередное включение дуг в начале сварки производить в одной точке на определенном незначительном расстоянии от начала трубы при пониженной скорости движения трубы и соответствующих ей минимальных мощностях дуг и скоростях подачи проволоки, с последующим плавным – после зажигания последней дуги – увеличением этих параметров до заданных для данного режима значений удельной погонной энергии, что обеспечивает идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме его параметрам в зоне установившегося режима. А в конце трубы плавное снижение скорости передвижения трубы с соответствующими ей снижением мощности дуг и скоростей подачи проволоки с последующим их поочередным отключением в одной точке вблизи конца трубы обеспечивает хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части. Все это вместе способствует уменьшению обрезаемой части трубы.

Таким образом предлагаемый способ позволяет в переходных и в установившемся режимах поддерживать постоянной погонную энергию сварки и количество наплавленного металла на всей длине шва, обеспечивая неизменность характеристик сварного шва и уменьшая величину обрези по торцам труб.

Пример реализации способа для трехдуговой сварки представлен в виде графиков изменения скорости сварки, скорости подачи проволоки и удельной мощности дуг на чертеже, где приняты следующие обозначения:

– Vтр., Vэ1, Vэ2, Vэ3 – скорости передвижения трубы и подачи электродов

сварочных дуг соответственно;

– Рэ1, Рэ2, Рэ3 – мощности соответствующих дуг;

– t0, t1, t2, t3, t4 – времена начала движения трубы, зажигания соответствующих дуг

и

время достижения параметрами сварки установившегося режима;

– t5, t6, t7 – времена начала снижения мощностей дуг и скоростей подачи проволоки;

– t8, t9, t10 – времена отключения дуг;

Способ реализуется следующим

образом:

– в момент времени t0 начинают движение трубы и в t1 зажигают 1-ю дугу в заданной

точке при минимально возможных для горения дуги мощности, скорости подачи сварочной проволоки, а скорость передвижения трубы в этом промежутке устанавливают соответствующей этим трем минимальным мощностям (при трехдуговой сварке) и эти параметры не меняют до зажигания последней дуги;

– при подходе этой точки ко второму электроду в момент времени t2 включают подачу

сварочной проволоки и возбуждают 2-ю дугу при тех же параметрах, что и у первой и не меняют их до зажигания последней дуги;

– при подходе этой точки к последнему электроду в момент времени t3 включают

подачу сварочной проволоки его, возбуждают 3-ю дугу, и затем мощности и скорости подачи сварочной проволоки всех дуг поднимают до заданных для данного режима сварки величин плавно с темпом, соответствующим увеличению скорости движения свариваемой трубы;

– в установившемся режиме с t4 no t5 параметры сварки

поддерживаются

неизменными на заданном уровне;

– в конце сварки на определенном расстоянии от конца трубы в момент t5 начинают

плавно снижать скорость движения трубы и поочередно (t5 – 1-я, t6 – 2-я, t7 – 3-я), начиная с 1-ой дуги, с соответствующим темпом начинают снижать мощности на дугах, скорости подачи электродной проволоки и при подходе их к концу сварного шва отключать их в

той же последовательности (t8 – 1-a, t9 – 2-я, t10 – 3я).

Предлагаемый способ был опробован и реализован с помощью микропроцессорной системы управления режимами сварки, способной регулировать с заданным быстродействием оговоренные выше параметры сварочного процесса и имеющей датчики начала, конца трубы и ее пути, пройденного при сварке. Опробование проводилось на стане внутренней сварки при сварке труб 813><8,0 из стали Х60. Было сварено 326 труб. Обрезь концов труб составляла не более 100-130 мм с каждого конца трубы. Без применения способа суммарная обрезь концов составляет не менее 320-360 мм. Качественные показатели этой партии труб, сваренных на стане внутренней сварки, составили 99,31%.

Формула изобретения

Способ многодуговой сварки под флюсом труб большого диаметра, включающий включение сварочных дуг, сварку и последовательное отключение сварочных дуг при одновременном уменьшении скорости сварки, отличающийся тем, что в начале сварки поочередно включают сварочные дуги на расстоянии от начала трубы, обеспечивающем идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме указанным параметрам шва в зоне сварки на установившемся режиме, а отключают сварочные дуги на расстоянии от конца трубы, обеспечивающем хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части, при этом включают и отключают сварочные дуги при плавном регулировании их мощности и скорости подачи электродной проволоки, причем значения мощности сварочных дуг и скорости подачи электродной проволоки устанавливают производными от скорости движения трубы, а по всей длине шва удельную погонную энергию сварки поддерживают на постоянном уровне.

РИСУНКИ