Спосіб зварювання дугою, що обертається у магнітному полі

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к способам сварки с нагревом дугой, горящей между торцами свариваемых деталей, и последующей осадкой. Оно может быть использовано преимущественно в производстве сварных толстостенных труб. Целью изобретения являетря повышение качества сварных соединений толстостенных труб и расширение диапазона свариваемых толщин. Способ сварки состоит в получении равномерного зазора между свариваемыми торцами деталей в процессе предварительного подогрева.Это достигается кратковременным повышением сварочного тока в момент замыкания дугового промежутка жидким металлом. При этом из плоскости стыка под действием электродинамических сил удаляется слой жидкого металла, препятствующий дальнейшему протеканию процесса нагрева. Для получения равномерного нагрева по всему свариваемому сечению подготавливают трубы с Х-образной разделкой их торцов, кромки которых выполняют с притуплением. Магнитные поля в зазоре, замыкаясь через выступы труб, образуют достаточно сильные магнитные потоки в зоне вращения дуги и способствуют стабилизации скорости вращения дуги. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. 00 Со со 1366334 Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к способам сварки с нагревом дугой, горящей между торцами свариваемых деталей, и последующей осадкой, и может быть использовано преимущественно в производстве . . сварных толстостенных труб". Целью изобретения является повышение качества сварных соединений толетостенных труб и расширение диапазона свариваемых толщин. На фиг, 1 показана циклограмма изменения тока сварки, напряжения дуги и перемещения во времени одной из " свариваемых деталей; на фиг. 2 - схема устройства для осуществления способа. Способ сварки состоит в получении равномерного зазора между свариваемы- 20 ми торцами деталей в процессе предварительного подогрева. Это достигается кратковременным повышением тока дуги в момент замыкания дугового промежут7 ка жидким металлом. Уменьшение эазо- 25 ра в стыке на отдельных его участках фиксируется падением, напряжения на дуге (фиг. 1 ) , кратковременное повышение тока дуги под действием электродинамических сил способствует удале нию слоя жидкого металла, препятству--зо ющего дальнейшему равномерному нагреву, стыка. По достижении необходимой зоны нагрева на,заключительной стадии сварки производится резкое кратковременное повышение сварочного тока и .. ., осадка свариваемых труб. Для получения равномерного нагрева по всему свариваемому сечению подготавливают трубы с Х-образной разделкой их торцов. Величина притупления торца (разделки) определяется размерами автивных пятен дуги. Превышение величины притупления разделки кромок приводит к смещению активных пятен дуги к наружной поверхности стыка и неравномерному его нагреву по таблице. Вращение дуги по ограниченной размерами активных пятен дуги площади торца труб обеспечивает стабилизацию ее горения и равномерный нагрев наружных и внутренних слоев труб. Магнитные поля в зазоре разделки, замыкаясь через выступы труб, образуют достаточно сильные (концентрированные) магнитные потоки в зоне вращения дуги и способствуют стабилизации ее скорости вращения. Скорость 35 45 50 55 вращения дуги за весь, цикл нагрева практически постоянна. Свариваемые детали 1 и 2 с помощью зажимов 3 и 4 устанавливают соосно с . зазором 3 мм между торцами (фиг. 2 ) . Детали 1 и 2, представляющие собой отрезки стальньк труб диаметром 80 мм и толщиной 13 мм, выполнены со скосом труб таким образом, что ширина притупления составляет 3,5 мм. Зажимы 3 и 4 подключены к соответст- . вующим полюсам источника 5 питания, например ВДУ-1201, который с помощью, контактов реле 6 может переключаться с одного значения тока на другое. Для обеспечения перемещения дуги по замкнутому контуру торцов деталей в непосредственной близости к свариваемому стыку размещены электромагнитные катушки 7 и 8, подключенные к источнику питания 9. После возбуждения в зазоре труб дуги плавкой пере- ' мычкой устанавливают начальный ток подогрева 300 А. В процессе нагрева труб происходит изменение напряжения вращающейся дуги, связанное с измене: нием зазора. . . •: . . : • : Изменение напряжения дуги, проявляющееся в результате появления подплавленных участков торцовой поверхности, фиксируется датчиком 10, выдающим команду на реле 6, который переключает источник на установленное повышенное значение сварочного тока. Происходит выброс•со свариваемых поверхностей слоя жидкого металла, который препятствует дальнейшему ведению процесса. При восстановлении напряжения дуги до заданного значения датчик 10 отключает реле 6, источник 5 переключается на меньшее (греющее) значение сварочного тока. Такому циклу детали нагревались 35 с. Источник за это время переключается 4 раза. За этот период нагрева свариваемые трубы прогреваются на необходимую глубину с равномерной зоной. По окончании нагрева величину тока устанавливают 1300 А, время оплавления 0,1-0,2 с. После импульсного оплавления производится осадка механизмом 11 деталей в режиме кратковременного короткого замыкания. Скорость осадки не менее 200 мм/с. Одновременно со сварочным источником отключается источник питания магнитных катушек, Механические испытания партии сварных соединений, выполненных по предложен 1366334 ному способу, показали отсутствие десвариваемые кромки током сварки с фектов в соединении и равнопрочность последующей осадкой, о т л и ч а ю их основному металлу труб. щ и й с я тем, что, с целью повышеПо сравнению с базовым объектом, ния качества сварных соединений толс5 эа который принят прототип, предложентостенных труб и расширения диапазона ный способ сварки позволяет снизить свариваемых толщин, в моменты краткобрак сварных труб до 1-2% и расширить временного замыкания дугового промедиапазон свариваемых толщин. жутка жидким металлом величину тока подогрева повышают, а кромки соединяемых деталей выполняют с Х-образной Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я разделкой с притуплением. 1. Способ сварки дугой, вращающейся в магнитном поле, при котором сна2. Способ по п.1, о т л и ч а ю чала проводят предварительный подо- 1 5 щ и й с я тем, что ширину притуште- , грев кромок соединяемых деталей по ния выбирают равной размерам активных толщине стыка, а затем разогревают пятен дуги. I tc tc і* \ 1366334 Редактор Н. Горват Составитель Г. Квартальнова і Техред Л.Сердюкова Корректор И. МУска Заказ 6734/Н Тираж 920 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, U