Патент на изобретение №2355532

(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПОКРЫТЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области сварки, в частности к способу дуговой сварки покрытым электродом, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. При сварке зажигают дугу покрытым электродом диаметром 1-1,9 мм на токе 6-25 А при индуктивности сварочной цепи 5-15 мГн с разрядом конденсаторов емкостью 1000-2000 мкф. С появлением на торце электрода жидкой прослойки расплавленного электродного металла перемещают электрод к свариваемому изделию и принудительно замыкают каплей дуговой промежуток с переходом ее в сварочную ванну без угасания дуги. Способ позволяет сваривать сталь толщиной 0,3-0,7 мм на весу без прожогов.

Изобретение относится к области сварочной техники, а конкретно к способам дуговой сварки покрытыми электродами на постоянном токе.

Известен способ сварки покрытыми электродами с естественными короткими замыканиями дугового промежутка каплей электродного металла, находящейся на торце электрода при его плавлении. Число коротких замыканий зависит от режимов сварки и может колебаться от 4 до 24 в секунду [Мазель А.Г. Технологические свойства сварочной дуги. Машиностроение. 1969. Стр.152-154].

Недостатком способа является то, что визуально при горении дуги на токах 100-200 А короткие замыкания не фиксируются, а на осциллограммах в момент короткого замыкания наблюдается увеличение тока и уменьшение напряжения. Из-за высокой частоты естественных коротких замыканий сварщик не может их регулировать.

Известен способ сварки покрытым электродом диаметром 2-4 мм на токах более 25 А с естественными короткими замыканиями [Дедюх Р.И., Киселев А.С. Повышение стабильности параметров процесса дуговой сварки покрытыми электродами на малых токах. Сварочное производство. 2004. 7. Стр.3-6].

Недостатком данного способа является снижение устойчивости параметров процесса горения дуги на малых токах с короткими замыканиями дугового промежутка, вызванное переносом электродного металла в дуге. Низкое амплитудное значение тока короткого замыкания затрудняет переход капли и последующее зажигание дуги. Продолжительность короткого замыкания при этом затягивается, что приводит к нарушению процесса сварки в виде «примерзаний» электрода к изделию. Нарушение процесса сварки происходит на токах менее 25 А, а данных об устойчивом горении дуги на токах менее 25 А нет.

Задачей изобретения является повышение устойчивости горения дуги на малых токах с принудительными короткими замыканиями дугового промежутка, что позволяет сваривать сталь толщиной 0,3-0,7 мм на весу без прожогов со сквозным проплавлением свариваемого металла.

Поставленная задача решается тем, что в способе дуговой сварки покрытым электродом дугу зажигают электродом диаметром 1-1,9 мм на токе 6-25 А при индуктивности сварочной цепи 5-15 мГн с разрядом конденсаторов емкостью 1000-2000 мкф и при появлении на торце электрода жидкой прослойки расплавленного электродного металла перемещают электрод к свариваемому изделию и принудительно замыкают дуговой промежуток каплей с переходом ее в сварочную ванну без угасания дуги.

Способ осуществляется следующим образом.

Дуга питается от выпрямителя с пологопадающей характеристикой и напряжением холостого хода 27-34 В, которое за счет включения конденсаторов увеличивается в 2,82 раза.

При толщине малоуглеродистой стали 0,3 мм применяются конденсаторы емкостью 1000 мкф и в цепь питания дуги включается индуктивное сопротивление (дроссель) 5 мГн. Покрытым электродом диаметром 1 мм с первого касания на прямой или обратной полярности зажигается дуга на токе 6 А. В процессе горения дуги на торце электрода начинает расти капля расплавленного металла, покрытая жидким шлаком. Плавление металла в зоне выполнения шва происходит дугой при росте капли. При накапливании капли отсутствуют ее колебания и отклонение от оси электрода. Принудительным касанием накапливающейся каплей нагретого дугой изделия в момент короткого замыкания капля спокойно за счет сил поверхностного натяжения без взрывных явлений переходит в сварочную ванну. Последующие принудительные короткие замыкания повторяют переход жидкого металла с торца электрода в сварочную ванну. В шве капли сливаются и перекрывают друг друга, и обеспечивается стыковой шов с полным проплавлением изделия.

При толщине малоуглеродистой стали 0,5 мм применяются конденсаторы емкостью 1500 мкф с индуктивным сопротивлением сварочной цепи 10 мГн. Покрытым электродом диаметром 1,6 мм на токе 14 А зажигается дуга, и выполняются манипуляции электродом, аналогичные предыдущему примеру.

При толщине малоуглеродистой стали 0,7 мм применяются конденсаторы емкостью 2000 мкф с индуктивностью сварочной цепи 15 мГн. Покрытым электродом диаметром 1,9 мм на токе 25 А выполняется стыковой шов.

В случае выключения конденсаторов и уменьшения индуктивности менее 5 мГн зажигание дуги на токах 6-25 А становится невозможным.

Устойчивое горение дуги на токе 6-25 А с принудительными короткими замыканиями позволяет сваривать покрытыми электродами сталь толщиной 0,3-0,7 мм на весу без прожогов.

Формула изобретения

Способ дуговой сварки покрытым электродом, при котором между электродом и изделием зажигают дугу, отличающийся тем, что дугу зажигают электродом диаметром 1-1,9 мм на токе 6-25 А при индуктивности сварочной цепи 5-15 мГн с разрядом конденсаторов емкостью 1000-2000 мкФ и при появлении на торце электрода жидкой прослойки расплавленного электродного металла перемещают электрод к свариваемому изделию и принудительно замыкают каплей дуговой промежуток с переходом ее в сварочную ванну без угасания дуги.