Безперервний розплавний електрод для електродугового зварювання

Корисна модель стосується галузі зварювання, наплавлення і споріднених технологій, де як джерело енергії використовується електрична дуга. Відомо [ Т.Л. Петров Сварочные материалы. Л. : Ма шиностроение, 1972, 280с], що електроди для зварювання розподіляють на суцільні, порошкові та спечені (керамічні). Суцільні електроди, як правило, мають круглий переріз і, незалежно від марки, характеризуються діаметром d. їх застосування для зварювання обумовлено простістю виготовлення, однак, для забезпечення тривалого горіння дуги ці електроди потребують оптимальних значень взаємопов'язаних параметрів дугового процесу Ud та JCB при мінімальних відхиленнях від середнього значення. При незбіганні величин швидкості подачі Vn і швидкості плавлення g збільшується розбризкування, зростає кількість коротких замикань, чи навпаки, довжина дуги збільшується, що призводить до зменшення глибини проплавлення та збільшення ширини зварювального шва. Однаковість перерізу по усій довжині електрода не дозволяє використати цей фактор для регулювання параметрів режиму й стабілізації горіння дуги, а також для підвищення продуктивності плавлення. Широке застосування для цілей наплавлення мають, переважно, безперервні стрічкові розплавні електроди. Переріз суцільного стрічкового розплавного електрода характеризується більшим відношенням ширини В до товщини δ (від 20 до 180 й більше). [Т.Г. Кравцов. Электродуговая наплавка электродной лентой. Μ. Машиностроение, 1978, 448 с] , які вибрано за прототип. Безперервний стрічковий розплавний електрод, порівнянно з дротом, відрізняється підвищеною на 25-30% продуктивністю плавлення g,r/c при однакових параметрах дугового процесу й однакових площах перерізу F0=F .[Еро хин А.А. Основы сварки плавлением. М. Машиностроение, 1973, 448 с] Проте, дуговий процес на стрічковому електроді з суцільним перерізом характеризується несталим положенням дуги та її нерегулярним переміщенням по ширині електрода. При тому вимоги до точності дотримування параметрів режиму стають більш жорсткими, але, не дивлячись на це, якість наплавленого валика не завжди задовільна. Вар'їрування розмірами ширини стрічки в процесі подачі можливо шляхом її профілювання, однак цей спосіб потребує додаткових пристроїв та ускладнення подавальних механізмів зварювальних автоматів і напівавтоматів. До того ж, вплинення на параметри дугового процесу практично не помітні, швидкість плавлення не збільшується. В основу корисної моделі поставлено завдання розробити конструкцію безперервного розплавного електроду суцільного перерізу для електродугового зварювання , в якому через змінення форми досягається імпульсне діяння на зону плавлення, що дозволяє підвищити продуктивність плавлення електроду, вимірювану в г/с або см/с. Для вирішення поставленого завдання безперервний розплавний електрод суцільного перерізу для електродугового зварювання, відповідно до корисної моделі, виконано у вигляді спряжених (сполучених) поміж собою частин, що чергуються, поперечний переріз яких описано безперервними кривими другого порядку й відрізками зламаної лінії контуру при співвідношенні контактуючи х площ кожної із частин, що дорівнює: F1 = 0.604 ¸ 1.654 F2 де: F1 - площа поперечного перерізу, описана плавною лінією другого порядку, F2 - площа поперечного перерізу, описана контурною зламаною лінією, що складається із n-відрізків. F1 = 0.88 ¸ 1. 12 F2 При кількості сторін та прямих кутів n=4 співвідношення площ дорівнює: F1 = 0.785 ¸ 1.273 S2 до того ж, при кількості тупих кутів і сторін n>4 співвідношення площ дорівнює: F1 = 0.94 ¸ 1.054 S2 Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де фіг. 1 - загальний вид складного електрода, фіг.2 діаграма запису струм у при дискретній зміні поперечного перетину електрода F□®SO®F□®SO. Електрод виконано із частин 1,2,3...n будь-якої довжини, кожний з яких l1,2,3...n³l min. Частини, описані кривою другого порядку, мають переріз F1,3,5... , де нижчий індекс відповідає номеру частини. У загальному випадку F9 описано лінією еліпса, в окремому випадку - лінією кола (див. фіг. 1). Спряжені з ними частини мають переріз S2,4..., описаний зламаною лінією контур у. Так перше імпульсне діяння на торець електрода, що плавиться, відбувається при дискретній зміні перерізу F1®S2, де FоFо , тому що лінія кола вписана в площу квадрату й при F1®S2, й при S2®F3. Дискретна зміна перерізів на стику частин 3-4 позначена як F3®S4, де FоFo , тому що лінія кола описує площу квадрата. Аналогічно показано імпульсне діяння при зміні круглого перерізу F5F 6 на трикутний S6,S8 , де у першому випадку FoFo. Загальний випадок показано на прикладі еліпсного перерізу електроду F 9 і перерізу S10, описаного зламаною лінією многокутника. Відомо, що об'єм стержня W кінцевої довжини 1 незалежно від конфігурації перерізу розраховується за формулою: W=1F, а маса електрода за формулою: m=lFr, де r- густина, г/см 3. Поділивши обидві частини рівності на час і, отримаємо співвідношення, яке має обов'язково дотримуватися в умовах автоматичного дугового плавлення: m l = F r; g, г / с = V, см / сF r t t При порушенні рівності, коли швидкість подачі перевищує швидкість плавлення V>g, неминучі короткі замикання дугового проміжку, підвищене розбризкування, нестійке горіння дуги. При V