SU1766637A2

SU1766637A2 - Method for welding by arc, revolving in magnetic field

Info

Publication number: SU1766637A2
Application number: SU884425670A
Authority: SU
Inventors: Вадим Юрьевич Игнатенко; Сергей Иванович Кучук-Яценко; Петр Васильевич Кузнецов; Владимир Станиславович Качинский
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1992-10-07

Abstract

Изобретение относитс к сварке, в частности к прессовой сварке с нагревом деталей дугой, движущейс в магнитном поле, и может быть использовано в машиностроении и строительстве при сварке встык труб различного профил , стержней и пластин, а также при тавровом соединении -рубы с пластиной. Цель изобретени - повышение качества сварных соединений. Способ включает программирование тока дуги в процессе нагрева и увеличение его перед осадкой; измерение напр жени дуги в процессе нагрева и увеличени тока, осуществление осадки после того, как напр жение дуги за интервал времени 0,1...0,5 с достигнет значени в 1,4.,.1,8 раз большего, чем перед увеличением тока. Способ позвол ет контролировать толщину сло выплавленного металла и осуществл ть осадку, когда толщина этого сло оптимальна. 1 ил.The invention relates to welding, in particular to press welding with heating of parts by an arc moving in a magnetic field, and can be used in mechanical engineering and construction in butt welding of pipes of various profiles, rods and plates, as well as with a T-joint with a pipe. The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints. The method includes programming the arc current in the heating process and increasing it before the draft; measurement of arc voltage in the process of heating and increasing the current, the implementation of precipitation after the arc voltage in a time interval of 0.1 ... 0.5 s reaches a value of 1.4., 1.8 times greater than before increasing current. The method allows to control the thickness of the layer of melted metal and to carry out the sediment when the thickness of this layer is optimal. 1 il.

Description

Изобретение относитс к сварке, Б частности , к прессовой сварке с нагревом деталей дугой, движущейс в магнитном поле, и может быть использовано в машиностроении и строительстве при сварке встык труб различного профил , стержней и пластин, а также при тавровом соединении трубы с пластиной и вл етс усовершенствованием авт.свид.№ 1692785 (за вка № 4349038/31/27, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства).The invention relates to welding, in particular, to press welding with heating of parts by an arc moving in a magnetic field, and can be used in mechanical engineering and construction in butt welding of pipes of various profiles, rods and plates, as well as with a T-joint of a pipe with a plate The improvement of the author code 1692785 (application number 4349038/31/27, according to which the decision to issue an author's certificate was made).

Целью изобретени вл етс повышение качества сварных соединений.The aim of the invention is to improve the quality of welded joints.

На фиг.1 изображен график изменени напр жени дуги в процессе сварки: на фиг.2 - временные диаграммы изменени тока дуги Ig (крива 1) и перемещени S (крива 2) подвижной плиты сварочной машины .Fig. 1 shows a graph of the arc voltage variation during the welding process: Fig. 2 shows time charts of the variation of the arc current Ig (curve 1) and displacement S (curve 2) of the moving plate of the welding machine.

Способ сварки дугой, вращающейс в магнитном поле, состоит в том, что программируют ток дуги в процессе нагрева и- увеличивают его перед осадкой, измер ютThe method of welding by an arc rotating in a magnetic field is that the arc current is programmed during the heating process and is increased before the draft, measured

напр жение дуги в процессе нагреиа и увеличени тока, а осадку осуществл ют после того, как напр жение дуги после увеличени тока увеличитс в 1.4... 1,8 раз по сравнению с напр жением дуги перед увеличением тока .arc voltage in the process of heating and current increase, and the sediment is carried out after the arc voltage after increasing the current increases by 1.4 ... 1.8 times as compared to the arc voltage before the current increase.

В процессе нагрева деталей дуго, движущейс в магнитном поле, на соедин емых поверхност х образуетс слой окисленного металла, который необходимо удалить перед осадкой, т.к. окисные включени в стыке значительно снижают прочностные свойства сварных соединений. Увеличение тока перед осадкой с несколько раз, по сравнению с током нагрева, приводит к интенсивному плавлению торцов соедин емых деталей и удалению окисленного r-.еталла в виде мелких брызг. Поверхность торцов покрываетс равномерной пленкой жидкого металла, что благопри тно сказываетс на качестве сварных соединений.In the process of heating the parts of an arc moving in a magnetic field, a layer of oxidized metal is formed on the surfaces to be joined, which must be removed before sedimentation, since oxide inclusions at the junction significantly reduce the strength properties of welded joints. An increase in the current before the draft from several times, as compared to the heating current, leads to intensive melting of the ends of the parts being joined and the removal of the oxidized r-metal in the form of fine sprays. The surface of the ends is covered with a uniform film of liquid metal, which favorably affects the quality of welded joints.

В результате исследований установлено , что перед осадкой толщина сло выплав (ЛAs a result of the research, it was established that before the draft, the thickness of the melt

сwith

VJVj

OsOs

о о со VIabout about with VI

юYu

ленного металла с торца каждой детали должна составл ть 0,5...0,8 мм. В случае, если слой выплавленного металла меньше 0,5 мм, окислы с поверхности торца не полностью удалены и в процессе осадки не вытесн ютс из стыка. Если толщина сло выплавленного металла больше 0,8 мм, то градиент температурного пол чрезмерно возрастает и при осадке невозможно продеформиро- вать детали на величину, достаточную дл сн ти сех неровностей и вытеснени жидкого Металла из стыка. первом и во второчи случа х качествохбарного шва низкое . Кроме того, при случайных отклонени х параметров процесса нагрева измен етс мощность дуги, а также непосто нны геометрические размеры свариваемых деталей , так как существуют допуски на их изготовление.the molded metal from the end of each part should be 0.5 ... 0.8 mm. In the event that the layer of molten metal is less than 0.5 mm, the oxides are not completely removed from the surface of the end face and in the process of precipitation are not displaced from the joint. If the thickness of the layer of smelted metal is greater than 0.8 mm, then the temperature gradient excessively increases and it is impossible to deform the parts by the amount sufficient to remove all irregularities and displace the liquid metal from the joint. First and secondly, the quality of the weld joint is low. In addition, in case of random deviations of the heating process parameters, the power of the arc changes, as well as the geometric dimensions of the parts being welded are not constant, since there are tolerances for their manufacture.

В результате измен етс удельна мощность дуги, котора определ ет интенсивность нагрева и плавлени соедин емых поверхностей, И если жестко задавать врем горени дуги перед осадкой на повышенных значени х тока, то будет колебатьс толщина сло выплавленного металла. Качество сварных соединений будет нестабильным . Дл получени качественных сварных соединений необходимо контролировать толщину сло выплавленного металла, котора должна быть посто нной независимо от колебаний удельной мощности дуги, и осуществл ть осадку, когда толщина этого сло оптимальна.As a result, the specific power of the arc changes, which determines the intensity of heating and melting of the joining surfaces. And if the arc burning time is strictly set before the draft at elevated currents, the thickness of the smelted metal layer will fluctuate. The quality of welded joints will be unstable. In order to obtain high-quality welded joints, it is necessary to control the thickness of the layer of smelted metal, which should be constant regardless of fluctuations in the specific power of the arc, and to draft, when the thickness of this layer is optimal.

Напр жение на дуге пр мо пропорционально зависит от длины дуги, т.е. от величины дугового зазора. И при оплавлении торцов деталей на величину 0,5...0,8 мм напр жение на дуге увеличиваетс в 1,4...1,8 раз по сравнению с напр жением, которое было перед увеличением тока. Таким образом можно контролировать толщину сло The arc voltage is directly proportional to the arc length, i.e. on the size of the arc gap. And when the ends of parts are melted by 0.5 ... 0.8 mm, the voltage across the arc increases 1.4 ... 1.8 times as compared to the voltage that was before the current increase. In this way, the thickness of the layer can be controlled.

выплавленного металла, измер напр жение на дуге.smelted metal, measuring the voltage on the arc.

Наиболее оптимальный диапазон времени горени дуги на повышенном значении тока перед осадкой 0,1...0,5 с. Если через 0,5 с напр жение на дуге не достигнет предварительно установленного значени , то это значит, что детали не прогреты на необходимую глубину и процесс сварки следует прекратить, т.е. веро тность получени соединени с низкими прочностными свойствами резко возрастает.The most optimal range of arc burning time at an increased current value before a draft is 0.1 ... 0.5 s. If after 0.5 s the voltage on the arc does not reach the preset value, this means that the parts are not heated to the required depth and the welding process should be stopped, i.e. the probability of producing a compound with low strength properties increases dramatically.

Выполн ли сварку труб 0 57x5 мм из стали 09Г2С. Нагрев труб осуществл ли на токеWelded pipes 0 57x5 mm from steel 09G2S. The pipes were heated on current.

230...240 А (напр жение в процессе сварки составило 28±1 В) и перед осадкой ток увеличивали до 1000..,1050 А. Напр жение на дуге перед увеличением тока составл ло 22,5 В. Качественные сварные соединени 230 ... 240 A (the voltage during the welding process was 28 ± 1 V) and before the draft, the current was increased to 1000 .., 1050 A. The voltage on the arc before the current increase was 22.5 V. High-quality welded joints

были получены, когда напр жение на дуге перед осадкой составл ло 31,5...40,5 В, что в 1,4...1,8 раз больше напр жени на дуге перед увеличением тока. В том случае, когда напр жение на дуге было меньше 31,5 В иwere obtained when the voltage on the arc before the draft was 31.5 ... 40.5 V, which is 1.4 ... 1.8 times the voltage on the arc before the increase in current. In the case where the arc voltage was less than 31.5 V and

больше 40,5 В в сварных соединени х присутствовали дефекты (окисные включени , непровары и т.д.). Дефекты в сварных стыках были и в тех случа х, если напр жение на дуге через 0,5 с после увеличени токаmore than 40.5 volts in the welded joints there were defects (oxide inclusions, lack of penetration, etc.). Defects in the welded joints were also in those cases if the voltage across the arc 0.5 s after the increase in current

не достигло 31,5 В, Качество сварных соединений определ ли по результатам механических испытаний и металлографических исследований.did not reach 31.5 volts. The quality of welded joints was determined by the results of mechanical tests and metallographic studies.

Claims

Invention Formula

The method of welding by an arc rotating in a magnetic field, auth.St. No. 1692785, characterized in that, in order to improve the quality of the welded joints, the draft is carried out after the arc voltage

will increase 1.4-1.8 times compared to the arc voltage before the increase in welding current.

-i i

Jr

.

,

1L

Jmh

Fig, 1

/ five

/ j

Јpt / 2, g

t

2

/