WO2014158122A1

WO2014158122A1 - Electrode for electric arc welding

Info

Publication number: WO2014158122A1
Application number: PCT/UA2014/000042
Authority: WO
Inventors: Валентин Петрович КОЛОТЫЙ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2015-09-26
Also published as: RU2014110358A

Abstract

This invention relates to the field of structural materials engineering and can be used in the manufacture of electrodes for electric arc welding. An electrode for electric arc welding comprising a rod with a cylindrical surface and with end surfaces that are provided with mechanical lock members, the cylindrical surface being covered with a coating, wherein the lock members may be cylindrical and the coating of the cylindrical surface of the electrode has a recess in the form of a complete or partial annular channel extending through the entire thickness of the coating. Unlike the prior art, the proposed invention makes it possible to reduce electrode consumption by eliminating stub ends. Maximum retention of the covering layer on the cylindrical surface of the electrode makes it possible to reduce the consumption of metal rod material per ton of electrodes and also to reduce non-productive consumption of the covering material, a substantial part of which, in the prior art, is stripped after application.

Description

ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ ELECTRODE FOR ELECTRIC ARC WELDING

Изобретение относится к отрасли технологии конструкционных материалов и может быть использован при изготовлении электродов для электродуговой сварки. The invention relates to the field of technology of structural materials and can be used in the manufacture of electrodes for electric arc welding.

Известен способ электродуговой сварки, при этом как электрод так и присадочный материал применяют специальную сварочную проволоку, и автоматически подают в зону сварки, а сам процесс сварки осуществляют в защитной газовой или флюсовой среде [1]. There is a method of electric arc welding, while both the electrode and filler material use a special welding wire and are automatically fed into the welding zone, and the welding process is carried out in a protective gas or flux medium [1].

Благодаря тому, что проволока подается из бухты непрерывно, непроизводительные расходы проволоки ограничены только тем количеством, что остаются в устройстве подачи при окончании бухты. Способ находит применение преимущественно при проведении сварочных работ в стационарных производственных условиях. Due to the fact that the wire is fed from the bay continuously, the overhead of the wire is limited only by the amount that remains in the feeder at the end of the bay. The method finds application mainly when conducting welding in stationary production conditions.

Однако проведение сварки таким способом связано с применением специального оборудования, обеспечивающего подачу в зону сварки проволоки и защитной среды. Это существенно отражается на компактности и мобильности этого оборудования. However, welding in this way is associated with the use of special equipment that ensures the supply of wire and a protective medium to the welding zone. This significantly affects the compactness and mobility of this equipment.

Известен способ ручной электродуговой сварки, при котором как электрод и присадочный материал применяют мерный металлический стержень заданного химического состава, внешняя поверхность которого имеет покрытие, причем в процессе сварки стержень держат, за его цилиндрическую часть вблизи в конце, предварительно очищенную от покрытия для обеспечения электрического контакта на 15 - 20 мм [2]. A known method of manual electric arc welding, in which a measured metal rod of a given chemical composition is used as an electrode and filler material, the outer surface of which is coated, and in the process of welding the rod is held for its cylindrical part near the end, previously cleaned of the coating to ensure electrical contact 15 - 20 mm [2].

Такой способ широко применяется в практике при проведении ремонтных и монтажных работ благодаря компактности и мобильности применяемого оборудования, а также оптимальному сочетанию химического состава покрытия и материала This method is widely used in practice during repair and installation works due to the compactness and mobility of the equipment used, as well as the optimal combination of the chemical composition of the coating and material

металлического стержня, получаемом при изготовлении электрода. metal rod obtained in the manufacture of the electrode.

Однако, из-за того, что стержень имеет конечную длину и при проведении сварочных работ укорачивается (оплавляется в сварочный шов), неизбежно However, due to the fact that the rod has a finite length and is shortened during welding (fused into the weld), it is inevitable

возникновение огарка - короткого участка электрода с почти полным отсутствием покрытия, дальнейшая работа с которым становится невозможной. В большинстве случаев длина огарка составляет 15 -16% от длины электрода, что приводит к соответствующим перерасходам электродов при сварке. the occurrence of cinder - a short section of the electrode with an almost complete lack of coverage, further work with which becomes impossible. In most In cases, the length of the cinder is 15 -16% of the length of the electrode, which leads to corresponding over-expenditure of the electrodes during welding.

Наиболее близким по технической сути и результату, что достигается и поэтому принятым за прототип, является известный стержень электрода для дуговой сварки, представляемый собой мерный участок проволоки заданного химического состава и диаметра на торцевых поверхностях которого выполнены элементы механического замка, обеспечивающие последовательное присоединение стержней между собой, внешняя цилиндрическая поверхность которого покрыта обмазкой [3]. The closest in technical essence and the result that is achieved and therefore adopted as a prototype is the well-known electrode rod for arc welding, which is a measured section of a wire of a given chemical composition and diameter on the end surfaces of which mechanical locking elements are made that ensure consistent connection of the rods to each other, the outer cylindrical surface of which is coated with a coating [3].

Такой электрод для электродуговой сварки после полного использование не Such an electrode for electric arc welding after full use is not

превращается в огарок, а используется вместе с новым электродом, как его часть. turns into a cinder, and is used together with a new electrode, as part of it.

Однако использование элементов замка для присоединения электрического проводника к электроду увеличивает вероятность повреждения этих элементов, что приводит к возникновению огарков из-за невозможности выполнения элементами замка своих функций. However, the use of lock elements for attaching an electrical conductor to the electrode increases the likelihood of damage to these elements, which leads to the occurrence of cinder due to the inability of the elements of the lock to perform their functions.

Предложенное техническое решение позволяет сократить расходы электродов при сварке за счет исключения огарков, связанных с повреждением элементов замка. The proposed technical solution allows to reduce the cost of electrodes during welding due to the exclusion of cinder, associated with damage to the elements of the castle.

Практика показала, что использование одного из элементов замка для подвода Practice has shown that the use of one of the elements of the lock for supply

напряжения к электроду часто приводит к нарушению его геометрии, и поэтому приводит к невозможности дальнейшего использования таких огарков процессе сварки. voltage to the electrode often leads to a violation of its geometry, and therefore leads to the impossibility of further use of such cinders by the welding process.

В предлагаемом изобретении этот недостаток устранен. In the present invention, this disadvantage is eliminated.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном электроде для электродуговой сварки, содержащий стержень, имеющий цилиндрическую и торцевые поверхности, на торцевых поверхностях которого выполнены элементы механического замка, а цилиндрическая поверхность покрыта обмазкой, согласно предложенному изобретению, элементы замка, как вариант , выполнены цилиндрическими, а обмазка цилиндрической поверхности электрода содержит выборку в форме полной или неполной кольцевой канавки на всю толщину обмазки. Выполнением кольцевой канавки на цилиндрической поверхности электрода создают зону контакта для электрического питания, не связанную с элементами замка. Ограничение геометрического размера выборки имеет целью сохранение качества сварного шва в то время, когда к предыдущему электроду, что сгорел, был присоединен новый электрод. The problem is solved due to the fact that in the known electrode for arc welding, containing a rod having a cylindrical and end surfaces, on the end surfaces of which are made elements of a mechanical lock, and the cylindrical surface is coated with a coating, according to the invention, the castle elements, as an option, are made cylindrical and the coating of the cylindrical surface of the electrode contains a sample in the form of a complete or incomplete annular groove for the entire thickness of the coating. By making an annular groove on the cylindrical surface of the electrode, a contact zone for electrical power is created that is not associated with the elements of the lock. Limiting the geometric size of the sample is aimed at maintaining the quality of the weld at a time when a new electrode was attached to the previous electrode that burned out.

При применении известного стержня , как основы для сварочного электрода , устраняются причины возникновения огарков благодаря тому , что с помощью замка новый электрод соединяется с почти использованным предыдущим . При дальнейшей работе происходит полное использование предыдущего электрода. Но использование элементов замка для подвода электропитания к электроду создает вероятность их нежелательного искрового или дугового повреждения . Возникла необходимость зачистки части стержня от покрытия. И выполнения такой зачистки , согласно When using the known rod, as the basis for the welding electrode, the causes of cindering are eliminated due to the fact that with the help of the lock a new electrode is connected to the almost used previous one. With further work, the full use of the previous electrode occurs. But the use of elements of the lock to supply power to the electrode creates the likelihood of their unwanted spark or arc damage. There was a need to strip part of the rod from the coating. And performing such stripping, according to

предложенному изобретению , выполнено в ограниченном объеме , чтобы не ухудшать качество шва. Наличие такой выборки допускается стандартами на сварочные электроды . the proposed invention is made in a limited volume so as not to impair the quality of the seam. The presence of such a sample is allowed by the standards for welding electrodes.

Выполнение элементов замка предложенного электрода в форме цилиндрических поверхностей может быть охарактеризовано, как наиболее простое в изготовлении и использовании такой продукции массового изготовления. The implementation of the lock elements of the proposed electrode in the form of cylindrical surfaces can be characterized as the most simple to manufacture and use such mass-produced products.

В массовом производстве затраты на выполнение элементов замка безотходной технологии пластического деформирования значительно ниже, чем стоимость огарков. In mass production, the cost of implementing the elements of the lock waste-free technology of plastic deformation is significantly lower than the cost of cinder.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг 1 сварочный электрод предложенной конструкции, с выборкой обмазки на фиг 2. На фиг. 3 схематично показано соединение двух электродов, содержащих стержни предложенной конструкции, с помощью замка с цилиндрическими элементами. The essence of the invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 a welding electrode of the proposed design, with a sample of the coating in FIG. 2. In FIG. 3 schematically shows the connection of two electrodes containing the rods of the proposed design, using a lock with cylindrical elements.

Основой электрода является стержень 1 , на торцевых поверхностях которого выполнены элементы механического замка: внутренний элемент 2 и внешний элемент 3. Вся цилиндрическая поверхность стержня 1 имеет покрытие 4 . Первый электрод 5 соединен со вторым ( новым ) электродом 6 с помощью механического замка , The basis of the electrode is a rod 1, on the end surfaces of which are made elements of a mechanical lock: an internal element 2 and an external element 3. The entire cylindrical surface of the rod 1 has a coating 4. The first electrode 5 is connected to the second (new) electrode 6 using a mechanical lock,

составленного из элементов 2 и 3 .Электрический контакт осуществляется через composed of elements 2 and 3. Electrical contact is via

кольцевую выборку 7 на электроде 6. Вся конструкция удерживается за участок внешней поверхности электрода 6 , что имеет покрытие 4 и кольцевую выборку 7 . Под действием тока сварки соединения элементов 2 и 3 становится неразъемным , а верхний элемент замка - остается невредимым. В такой конструкции из электродов 5 и б первый электрод 5 используется полностью. Каждый следующий этап заключается не в замене электрода, характерной для аналога, в результате которой возникает огарок, а в добавлении нового электрода к предыдущему с последовательной подстановкой полученной конструкции в держателе. ring sample 7 on the electrode 6. The whole structure is held by the external the surface of the electrode 6, which has a coating 4 and an annular sample 7. Under the action of the welding current, the connection of elements 2 and 3 becomes one-piece, and the upper element of the lock remains unscathed. In this design of electrodes 5 and b, the first electrode 5 is fully used. Each next step consists not in replacing the electrode characteristic of the analogue, as a result of which a cinder occurs, but in adding a new electrode to the previous one with successive substitution of the resulting structure in the holder.

Предложенное изобретение позволяет, в отличие от прототипа, сократить расходы электродов за счет исключения огарков. Максимальное сохранение слоя покрытия на цилиндрической поверхности электрода позволяет снизить расход материала The proposed invention allows, in contrast to the prototype, to reduce the cost of the electrodes by eliminating cinder. Maximum preservation of the coating layer on the cylindrical surface of the electrode reduces material consumption

металлического стержня на тонну электродов, а также непродуктивный расход материала покрытия, более значительная часть которого в аналогах после нанесения снимается при зачистке. a metal rod per ton of electrodes, as well as the unproductive consumption of the coating material, a more significant part of which in analogues after removal is removed during stripping.

Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки: Sources of information taken into account when filling out the application:

1. Руссиян А В, Луговской В П Сварка и термическая обработка сварных соединений М. Стройиздат, 1976, стр 46 1. Russiyan AV, Lugovskoy VP Welding and heat treatment of welded joints M. Stroyizdat, 1976, p. 46

2. Руссиян А В, Луговской В П Сварка и термическая обработка сварных соединений М. Стройиздат, 1976, стр 45. 2. Russiyan AV, Lugovskoy VP Welding and heat treatment of welded joints M. Stroyizdat, 1976, p. 45.

3. Патент Украины Ν2 52515 от 16.12.2002 г. Бюл. Ν2 12 от 2002 http://base.ukrpatent.org/searchlNV/ 3. Patent of Ukraine Ν2 52515 dated December 16, 2002, Bull. Ν2 12 of 2002 http://base.ukrpatent.org/searchlNV/

Claims

Claim

An electrode for electric arc welding, containing a rod having cylindrical and end surfaces, on the end surfaces of which elements of a mechanical lock are made, and the cylindrical surface is coated with a coating according to the invention, the lock elements are alternatively cylindrical, and the coating of the cylindrical surface of the electrode contains a sample of the shape of a complete or incomplete annular groove over the entire thickness of the coating.